2023氢能市场空间产业链及重点公司梳理报告(附下

发布时间:2024-04-22 19:21:26 来源:M6米乐最新下载地址 作者:m6在线登陆

  ,绿色低碳、来源丰富,应用广泛,对构建清洁低碳、安全高效的能源体系, 具有重要意义,已成为全球加快低碳、绿色转型,培育经济新增长点的

  2015 年,《巴黎协定》在联合国气候变化大会(巴黎气候大会)上达成。由于温室效应,全球各地极端天气频发,世界面对气候变化和自然灾害加剧的压力持续增大。《巴黎协定》因此设定了主要目标:到本世纪末把全球平均气温升幅较工业化前的 水平控制在 2℃之内,并为把温升控制在 1.5℃之内而努力;全球将尽快实现温室 气体排放达到峰值,以促进温室气体排放实现回落,并在本世纪下半叶实现温室气 体的净零排放。由此,国际社会开启了绿色减排新规划、新征程。

  2020 年 9 月,我国在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布:“中国将提高国 家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前 达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。”

  2021 年 1 月,美国重返《巴黎协定》,然后积极推动气候变化治理,发布一揽子 应对气候变化政策,包括《清洁能源与环境正义计划》、《关于应对国内外气 候危机的行政命令》和《通胀削减法案》等,期望到 2050 年实现零碳排放。

  2021 年 7 月,欧盟着手制定“Fit for 55”计划,核心目标是“2030 温室气体排 放量较 1990 至少减少 55%”。 控制地球温度上升幅度,减轻“温室效应”,减少温室气体排放,实现碳中和,呵护 地球生态,守护人类家园已经成为国际社会普遍共识。

  控制地球温度上升幅度,减轻“温室效应”,减少温室气体排放,实现碳中和,呵护 地球生态,守护人类家园已经成为国际社会普遍共识。完整版《2023氢能市场空间产业链及重点公司梳理报告》来源于公众号:百家全行业报告 研究报告内容节选如下

  减碳目标时间紧,任务重。中国科学院院士于贵瑞团队预测:在 2100 年大气升温 控制在 1.5℃目标下的 2030 年和 2050 年全球温室气体年排放量需要分别控制 在约 275 亿吨和 70 亿吨 CO2 当量以内。然而以目前的排放情况估算, 2030 年温 室气体排放总量将在 520 亿—580 亿吨 CO2 当量区间。单就 CO2 来说,预计排 放量将于 2025 年达峰,其峰值约为 420 亿吨/年,即在历史发展模式下基本不可 实现 1.5℃ 的控温目标。要实现全球 1.5℃控温目标,2030 年和 2050 年的全球 CO2年净排放量需要分别控制在 203 亿吨和-5 亿吨 CO2 以内,并且至 2100 年 应达到每年从大气中净固定 102 亿吨 CO2 状态。

  能源领域是碳排放大户,能源领域减碳对“碳中和碳达峰”意义重大。我国是世界 能源生产大国和消费大国,能源碳排放占全国碳排放总量的 80%左右。传统燃料所 产生的碳排放系数高(每种能源在燃烧或使用过程中单位能源所产生的碳排放数 量),排碳严重。

  热值高:氢气是热值最高的燃料,为 14*10^8 J/kg(39 kWh/kg),是甲烷(天然 气)的 2.5 倍,汽油的 3.2 倍。 绿氢减碳显著,是氢能发展的重点。根据氢的制取来源和制取过程中的碳排放情况, 可将氢分为灰氢、蓝氢、绿氢。

  绿氢:通过使用可再生能源(如太阳能、风能等)电解水得到的氢气,在生产绿 氢的过程中,完全没有碳排放

  它们有时难以量化区分,因此业界基于制取氢气中的温室气体排放量,定义了“低 碳氢”、“清洁氢”与“可再生氢”。

  可再生氢:生产过程中所产生的温室气体低于 4.9 kgCO2e/kgH2,且氢气生产所 消耗的能源为可再生能源。相当于通俗意义上的“绿氢”。

  绿氢与可再生氢,是发展氢能的初衷,是氢能利用的理想形态,是全球重点支持发 展方向,市场空间广阔。

  《巴黎协定》还规定,2023 年进行第一次全球履约盘点,此后每 5 年进行一次。 氢能减碳显著,今年开始第一次履约盘点,也许是氢能加速推广的原因之一。

  氢能来源丰富,电解水,化石能源重整制氢,工业副产物制氢均可以制氢。在当前 全球地缘日渐复杂、局部地区爆发冲突频发的背景下,能源安全重要性日益提 升,各国也将重新布局能源生产与消费。氢能来源广泛,可以摆脱自热禀赋限制, 助力掌控能源自主性。氢能源技术与产业化的受重视程度加速提升

  氢能产业链涉及环节众多,已成为全球培育经济新增长点的战略选择。氢能产业链 总体可分为制取、 储存、 运输和应用等 4 个环节。其中,制氢方式主要分为:电 解水制氢;煤,天然气等化石燃料重整制氢;氯碱尾气、焦炉煤气等工业副产物制 氢。储运方式主要有:压缩气体储运、低温液化储运、有机液态储运、固态吸附储 运。氢能的下游应用领域十分广阔,包括工业应用、交通运输、发电发热等。交通 领域中氢燃料电池汽车是行业的焦点,发展前景广阔。从培育经济增长点角度看, 氢能产业链条长,涉及领域众多,氢能产业的发展必将带动产业链上下游零部件、 原材料、设备等厂商发展,为经济增长提供强劲动力。

  全球氢能政策逐渐加码,推动氢能进一步迅速发展。在“碳中和+能源安全”的战 略目标下,为此中国乃至全球都推出了氢能战略政策,加速氢能发展。

  我国氢能源相关政策顶层设计逐步完善,辅助完整产业链的形成。2019 年,氢能 首次被写入《政府工作报告》,此后氢能逐步受到重视,相关支持政策加速出台,国 家专门出台《氢能产业发展中长期规划(2021—2035 年)》,并且氢能作为前沿科 技和新兴产业被写进国家“十四五”规划。国家正全面推动氢能发展,重点围绕可 再生能源制氢、电氢耦合、燃料电池等领域,推动“制储输用”全链条发展

  海外欧美日等地,均出台国家级氢能发展战略,对氢能均寄予厚望,雄心勃勃,氢 能产业链即将迎来变革,步入发展快车道。

  美国:制定《国家清洁氢战略和路线图》,确定近、中、长期行动。规划 2030/2040/2050 年美国绿氢年产能分别达到 1000/2000/5000 万吨。2024-2028 年 实现电解水制氢成本 2 美元/kg,2029-2036 年实现制氢成本 1 美元/kg。此外,《通 胀削减法案》也为绿氢生产提供税收抵免,支持绿氢发展。

  日本:提高氢能发展目标。日本《第六次能源基本计划》中,将 2030 年氢/氨发电 占比从第五期计划设定的 0%提高到本次设定的 1%。2030/2050 年实现氢气年供 应量 300 / 2000 万吨。2030 年实现制氢成本从目前的 100 日元/Nm3(约合 5.5 元 人民币/Nm3)降至 30 日元/Nm3(约合 1.7 元人民币/Nm3)。

  欧盟:目标明确,将氢能源整合到欧盟的综合能源系统。规划至 2030 年安装 40 GW 可再生能源电解槽,可再生能源制氢年产量 1000 万吨;2030~2050 年,可再 生能源制氢技术将逐渐成熟,其大规模部署将可以使所有脱碳难度系数高的工业领 域使用氢能代替。德国将投入 90 亿欧元用于氢能源市场推广和相关国际合作。

  氢能的应用场景主要包括交通、工业、发电、燃烧发热等方向。根据国际能源署(IEA) 数据,本世纪前 20 年,氢气需求(用量)增长了 50%。2020 年,氢气需求约 90 Mt(百万吨),其中大多数需求源自石油精炼、化工(生产氨气和甲醇)、钢铁等领 域:

  化工:生产氨气和甲醇,约 45 Mt 需求,总需求 50%,其中 3/4 用来生产氨气, 1/4 用来生产甲醇;

  其他:在交通运输,发电等领域占比极少,像交通运输领域需求少于 20 kt,占比 仅为 0.02%。未来有很大的发展空间。

  这些比例自从 2000 以来,除了 DRI 生产中用氢比例稍有增加外,其他的几乎没有 发生变化。

  当前清洁氢占比极小,发展空间广阔。根据 IEA 数据,2020 年近 1%的氢气源自化 石燃料重整(有 CCUS1),可以算是清洁氢;2021 年,清洁氢多了一个来源途径— 电解水制氢,约占 0.04%(约 0.04 Mt)。根据 IEA 和 Hydrogen Council 等组织机 构预测,2050 年清洁氢2需求约 660 Mt(假设氢气价格为 10 元/kg, 价值约合 6.6 万亿),占全球最终能量需求的 22%。假设 2050 年,电解水制氢比例提升至 10% (66 Mt),则电解水制氢产量 2021-2050 CAGR=29%,增速非常可观

  以燃料电池车为代表的交通领域是氢能初期应用的突破口,也是政策支持的重点, 商业化应用前景也较为清晰。基于锂电池的电动汽车是当前的主流,但存在废旧电 池回收、续航里程短、充电速度慢等问题,这也为发展氢燃料汽车提供了空间。随 着氢燃料电池汽车技术不断成熟、成本逐渐下降,氢燃料电池汽车将逐步占有一定市场。

  燃料电池汽车推广持续提升,增速可期。根据中国氢能联盟统计,2022 年底,中国 燃料电池汽车保有量约 1.3 万辆,同比增长 39%;全球主要国家(中韩日美德)燃 料电池汽车总保有量达到 6.7 万辆,同比增长 36.3%。根据中、外氢燃料电池汽车 相关政策规划,我们预计,2025/2030 国内燃料电池汽车保有量为 5/37.1 万辆,年 销量为 2.2/10 万辆,渗透率为 0.08%/0.33%;2025/2030 全球燃料电池汽车保有 量为 17/94 万辆,年销量为 5.2/25 万辆,渗透率为 0.06%/0.28%。预计 2023/2030, 燃料电池汽车用氢气需求为 62/474 万吨,2023-2030 CAGR=34

  钢铁行业不仅是能耗大户,也是碳排放大户。我国钢铁行业的能耗约占全国总能耗 的 15%,其中,70%的能耗集中在炼铁工序;碳排放量约占全国碳排放量的 18%, 是我国碳排放量最大的制造业行业。

  氢能可以从本质上改变炼铁工艺高排放的缺点。用氢直接还原氧化铁(DRI),产物 是水,二氧化碳的排放量为零,减碳效果显著,也是确定性非常高的氢应用场景。

  氢冶金近期以实验为主,2030 年有望推广应用。作为中国钢铁企业龙头,中国宝武 的氢冶金路径具有示范和启示作用。中国宝武规划:

  中国其他单位、以及国外的氢冶金项目,目前也是以实验为主。日本作为先进发达 国家的代表,规划 2030 年左右推广应用高炉氢还原铁。虽然氢冶金替代碳冶金是 确定的,但落地时间距今较久,故我们暂不预测氢冶金领域中氢气需求量

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