电气设备行业专题报告之二（制氢篇）：化工副产氢过渡，可再生能源制氢是终极方案

万联证券请阅读正文后的免责声明 [Table_MainInfo]证券研究报告|电气设备 化工副产氢过渡，可再生能源制氢是终极方案 强于大市（维持） ——电气设备行业专题报告之二（制氢篇）日期：2019 年 10 月 17 日[Table_Summary]投资要点： ⚫制氢成本过高是限制氢能推广的主要障碍之一：通过与市场上其他类型汽车的使用成本拆解对比，过高的燃料消耗成本是导致燃料电池车综合成本偏高的来源之一。氢气相比于其他燃料更高的价格主要来自生产制备环节。从我国目前的供氢基础设施完善程度和技术水平来看，包括制氢和储运在内的氢气成本占到加氢站终端售价的 70%左右，其中氢气原材料成本占比达到 50%。因此制氢环节较大程度上决定了氢燃料使用的经济性。 ⚫可用于燃料电池汽车供氢的清洁氢气资源可观，但面临市场竞争力不足的问题：国内制氢资源丰富，可供选择的制氢途径也较为多样，仅 18 年可再生能源弃电如果全部用来电解水制氢的话就可生产清洁氢 200 万吨以上，足以满足中短期的氢能产业需求。但各类型制氢路线的经济性尚不足以保障燃料电池汽车的大规模商业化。加之目前氢气储运环节存在的掣肘，氢气运输瓶颈尚未完全突破、成本较高。在当前供氢体系下，包括生产和储运在内的氢气成本不具备市场竞争力。 ⚫化工副产氢是当前过渡方案，可再生能源发电解制氢是氢源终极方案：天然气重整制氢较为成熟，也是国外主流制氢方式。但是天然气原料占制氢成本的比重达 70%以上，不符合我国富煤、贫油、少气的资源禀赋；焦炉煤气制氢理论规模庞大，2018 年国内焦炭产量达到 4.3 亿吨，焦炉煤气中氢气含量约占 50%-60%，可产副产氢气 700 万吨以上，数量极大,占据工业副产氢总量的 90%以上，但是杂质的净化和产品氢气中微量杂质的控制是难点。化工特别是氯碱化工等副产氢纯度高，中国烧碱年产量基本稳定在 3000 万－3500 万吨之间，副产氢气75 万－87.5 万吨，扣除约 60%的氢气被配套聚氯乙烯和盐酸利用，剩余约 28 万－34 万吨。甲醇及合成氨、PDH 合成气含氢量 60%-95%之间，纯化后可以满足燃料电池要求。中国已建和在建 PDH 项目，副产含氢约 37 万吨/年；中国合成氨生产能力 1.5 亿吨/年，可回收氢气约 100 万吨/年；合计 168 万吨/年。按照每百公里 3.8kg 耗氢量，每辆车每年跑 2 万 km 测算，可以满足 220 万辆燃料电池汽车的需求，可以满足我国氢能及燃料电池发展路线图 2030 年燃料电池汽车达到百万辆的要求，但由于存在碳排放问题，不符合绿色发展理念。长期来看实现可再生能源电力制氢是终极方案。 ⚫风险因素：氢能及燃料电池政策不符合预期，燃料电池汽车补贴退坡幅度超预期，制氢成本下降不及预期等。 [Table_IndexPic] 电气设备行业相对沪深 300 指数表 数据来源：WIND,万联证券研究所 数据截止日期： 2019 年 10 月 17 日 [Table_DocReport]相关研究 万联证券研究所 20190426_氢能行业专题报告_AAA_燃料电池汽车产业化初期，基础设施先行 [Table_AuthorInfo]分析师: 王思敏 执业证书编号： S0270518060001 电话： 01056508505 邮箱： wangsm@wlzq.com.cn [Table_AssociateInfo]研究助理: 江维 电话：01056508507 邮箱：jiangwei@wlzq.com -5%6%17%28%39%50%电气设备沪深300证券研究报告 行业专题报告 行业研究 万联证券版权所有,发送给银华基金(公共邮箱:news@yhfund.com.cn)22893062/43348/20191018 15:12万联证券 证券研究报告|电气设备 万联证券研究所 www.wlzq.cn 第 2 页 共 24 页 目录 1、氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节 ............................................................. 4 1.1 氢燃料电池“颠覆”传统用能方式 ........................................................................... 4 1.2 氢气成本是制约燃料电池汽车商业化的瓶颈之一.................................................... 5 1.3 氢能来源广泛，制备技术多元 ................................................................................... 6 1.4 中国具备氢能制取的禀赋优势 ................................................................................... 7 2、化石能源制氢：需结合地区资源条件，因地制宜 ..................................................... 8 2.1 煤制氢工艺成熟，成本低廉但下降空间小 ............................................................... 8 2.2 天然气制氢受制于国内高原料成本 ......................................................................... 10 3、工业副产氢：可满足短期需求的低成本分布式氢源 ............................................... 11 3.1 焦炉煤气制氢理论规模庞大 ..................................................................................... 11 3.2 氯碱副产氢提纯成本低、纯度高 ............................................................................. 12 3.3 轻烃裂解是颇具潜力的潜在氢源 ............................................................................. 14 4.电解水制氢：利用可再生能源中国具备比较优势 ..................................................... 15 4.1 用电成本是电解水制氢的关键 ................................................................................. 15 4.2 可再生能源电力制氢是长期必然趋势 ............................