3.4 出口需求:海外项目需求量大,国内氢能业务厂商前景广阔
全球氢能需求不断增长,国际合作有望开展。国际氢能委员会(The Hydrogen Council) 则认为,全球将从 2030 年开始大规模利用氢能,2040 年氢能将承担全球终端能源消费 量的 18%,而到 2050 年氢能利用可以贡献全球二氧化碳减排量的 20%。全球氢能发展 领先的地区如美国、欧洲、日韩以及沙特等中东地区也都提出了氢能发展目标。
中东国家积极寻求能源转型,期望成为可再生能源出口国。由于土地成本较低以及未来对 于氢能装备的需求巨大,中东各国政府考虑在本国建立完整的氢能产业链。在中东区域, 中国的 EPC 工程总包公司和部分印度工程总包公司有很大的优势,特别是中国电建在迪 拜建设有分公司,已经深入中东市场开拓业务。 沙特天然气与太阳能资源充沛,积极发展氢能行业。沙特 2016 年发布“2030 愿景”,提 出大力推动能源转型,到 2030 年力争实现 400 万吨氢能的年产量和出口量的目标,期望 成为全球氢能经济的引领者。沙特天然气与太阳能资源充沛,其东部地区拥有石油天然气 生产、炼油化工的完备基础设施,具有发展蓝氢产业的良好基础;西部地区太阳能和风能 资源丰富,电力成本低廉,通过电解水制取“绿氢”的成本优势显著。随后,在 “绿色沙 特倡议”中计划,到 2030 年实现每年减少 2.78 亿吨碳排放,到 2060 年实现温室气体“净 零排放”,并致力于推动氢能生产链本地化,成为全球清洁氢能供应商。阿联酋发布了“2050 能源战略”,目标到 2050 年将清洁能源在总能源结构中占比提高到 50%,氢能领域占据 全球低碳氢市场份额 25%。
中阿氢能合作进一步加强,氢能业务厂商出海步伐加快。2022 年 12 月 7 日,沙特阿美和 山东能源集团签署战略合作协议,范围涉及氢能、可再生能源和碳捕集技术。12 月 8 日, 中国与沙方签署氢能和鼓励两国直接投资谅解备忘录,沙方表示欢迎中国企业积极参加沙 特重大基础设施建设和能源项目合作。随着中阿在氢能方面的合作不断促进,短期内将促 进氢能设备制造厂商出海,长期有助于氢能全产业链的出海。 中国电解槽成本优势明显,中阿合作集中在绿氢制取环节。氢能能否大力推广的主要原因 是氢能的成本,而电解水设备是制取“绿氢”的主要成本。中国目前电解水设备价格显著 低于其他国家,据 BNEF、IEA 和香橙会数据,中国碱性电解槽设备成本仅为欧美供应商 的 25%-40%,目前国内碱性电解槽产能逐步扩张,碱性电解槽设备成本已普遍降至 1500~2000 元/kw,具备成本竞争力。全球大规模制造技术中至少 60%的制造能力来自 中国,电解槽制造能力也有 40%来自中国。另据彭博新能源财经统计,目前电解槽产能一 半在中国,另一半在世界其他地区。基于此,认为沙特氢能的发展会促进中阿氢能合作, 进一步加快氢能制造设备厂商出海,同时,氢能储运公司或将受益于跨国合作。
欧洲推进氢气管道建设项目,大力发展可再生能源。2022 年 12 月 9 日,法国、西班牙、 葡萄牙三方表示将协同推进“H2Med”清气管道建设,从欧洲西部发力,为欧洲各国提供 氢气;加之二二五冲突导致欧洲能源短缺问题日益突出,阿拉伯国家能够从欧洲东部和南 部发力。而中国与沙特签订的合作协议有助于中国的氢能源产业链从阿拉伯国家对欧洲的 能源供应中受益。2022 年 5 月欧盟委员会在官网公布“REPower EU”能源计划,到 2030 年欧盟将实现可再生氢气生产 1000 万吨、进口 1000 万吨;2022 年 9 月欧盟通过了《可 再生能源发展法案》,明确 2030/2035 年非生物基可再生能源制氢在终端用氢中的占比达 到 40%/70%,2030 年低碳氢(含绿氢)在氢能中的占比不低于 50%。
3.5 碳税:灰氢制备成本端承压,绿氢生产优势逐步显现
3.5.1 全球可持续发展理念深入人心,碳税征收应运而生
气候变化对全球构成极大威胁,低碳减排成为世界共识。世界气象组织发布《2022 年全 球气候状况》指出,全球变暖仍在继续,2013 年至 2022 年的 10 年平均气温估计比工业化前高出 1.14℃。其中,温室气体是导致全球气候变化的主要原因之一,碳排放则是最主 要的一种。目前,各国正携手应对全球气候变化挑战,包括我国在内的 197 个国家加入 《巴黎协定》,为了将全球升温控制在 1.5℃以内,各国在 2030 年前必须在 2010 年水平 上至少将排放量减少 45%,到 2050 年实现净零。
碳税政策已累计丰富实践经验,全球覆盖范围广泛。20 世纪 90 年代,欧洲国家便开始通 过征收碳税等环境税来降低劳动和资本的税负。近年来,南非、新加坡等亚非国家也相继 开始实施碳税。世界银行的统计表明,截至 2021 年 1 月,全球共有 35 个国家开征碳税, 其中涉及 27 个全国性征收方案,8 个地方性的征收方案。截至 2022 年 4 月,全球已投入 运行的碳税、碳排放交易体系碳定价工具共计 68 种,共覆盖了全球约 23%温室气体排放。
各国碳税税率走势逐步高升,强化引导企业绿色转型。碳税体系下,政府针对企业造成二 氧化碳排放的商品或服务,依照排放量来征收环境税,通过税收手段促使企业采取更加环 保的行为,如减少能源消耗、转向清洁能源,实行更高效的制造工艺等。碳税的推出,一 方面可以用来协助企业转型,以更有效率的方式使用能源;另一方面,能够有效降低温室 气体排放量,减缓全球气候变化的速度。现阶段,一些国家正在规划更为严苛的碳税政策, 加拿大碳税税率预计十年内增长超 100 美元,于 2030 年提升至 136 美元/吨二氧化碳。
3.5.2 我国碳税出台势在必行,绿氢优势有望逐步显现
我国碳交易市场扬帆起航,碳税政策箭在弦上。虽然我国暂未实施碳税政策,但已经初步 建立碳交易市场并制定实施了节能减排相关政策。未来,我国可以充分借鉴国外的碳税经 验,采取融入型碳税,将碳税作为成本的一部分直接融入到商品或服务价格中,由市场上 的生产者和消费者共同分担,以温和的方式在节约立法成本的同时实现减排目标。 绿氢制备零碳排放占优,碳税出台将释放利好信号。传统灰氢制备通过石油、天然气、煤 炭等化石燃料燃烧制备,碳排放量高,是目前主要的制氢来源。绿氢则通过光伏发电、风 电以及太阳能等可再生能源电解水制氢,在制氢过程中基本上不会产生温室气体。虽然绿 氢制备仍存在转化率低、成本高的缺点,但碳税出台将进一步缩小其与灰氢的成本差距。
碳税助力绿氢灰氢成本加速收敛,2030 年有望持平。根据测算结果,将 2020 年水平作为 基准,假定灰氢初始制备成本为 0.9-1.4 美元/公斤,绿氢制备成本维持 4.0-4.5 美元/公斤。 若我国推出碳税,且碳税税率达到 50 美元/吨二氧化碳及以上水平,绿氢与碳排放量较高、 制备灰氢的传统制氢企业的成本差距有望降至 2.0 美元以下。叠加可再生能源制氢成本下 降等因素,未来绿氢制备成本将以较快速度收敛于灰氢水平。
3.6 电解槽需求:预计26/30年新增装机30/127GW,市场规模761/2420亿元
电解槽系统成本有望规模化降本,PEM 占比有望逐步提升。我们预计 2023 年中国 ALK/PEM 电解槽系统均价分别为 1.80/6.84 元/W,同比-10%/-15%,海外 ALK/PEM 电解槽系统均价分 别为 3.78/5.76 元/W,同比-14%/-18%,预计随着电解槽系统装机规模大幅提升,成本有望呈 现逐步下降趋势。我们预计 2023 年中国 ALK/PEM 电解槽新增装机占比分别为 94%/6%,预 计到 2030 年占比分别为 85%/15%;预计海外 ALK/PEM 电解槽新增装机占比分别为 30%/70%, 预计到 2030 年占比分别为 26%/74%。 绿电制绿氢成行业趋势,电解水制氢规模迎来高增。我们预计 2022 年全球电解水制氢规 模约 8.9 万吨,2023 年有望达 22.1 万吨,同比+147%,随着电解槽装机规模大幅提升, 我们预计 2026/2030 年电解水制氢规模分别达到 266/1949 万吨,22-30 年 CAGR=96%, 氢能有望逐步成为全球能源结构的重要组成部分。
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