氢能源行业深度报告:产业链经济性测算与降本展望

氢能能源战略地位清晰,把握全产业链降本节奏与平价环节。氢能能源属性及战略地位已明确,作为清洁高效的二次能源将助力高耗能高排放行业深度脱碳。

氢能能源战略地位清晰,把握全产业链降本节奏与平价环节。氢能能源属性及战略地位已明确,作为清洁高效的二次能源将助力高耗能高排放行业深度脱碳。我国氢能产业发展处于初期,规划要求重点突破“卡脖子”技术,扩大可再生能源制氢规模,到 2025 年燃料电池车保有量约5 万辆,可再生能源制氢量 10-20 万吨/年。氢能产业有望加速发展,我们对全产业链关键环节进行经济性分析,以期把握当前产业链各环节成本现状,降本节奏及最具平价潜力的方向。

制氢:副产氢兼具减碳&成本优势,绿氢长期降本空间大。三种主流制氢路径,制氢纯度制约应用,燃料电池用氢要求高纯度低硫低碳氢气,电解水制氢&丙烷脱氢可达 99.999%氢气纯度。1)化石能源制氢技术成熟,成本低碳排高:a)煤制氢:煤炭价格 450 元/吨时,制氢成本约10 元/kg,其中煤炭成本占比 39%,考虑碳捕集后成本约 16 元/kg;b)天然气制氢:天然气成本 2.5 元/m³时,制氢成本约 15 元/kg,其中天然气成本占比 77%,考虑碳捕集后成本约 18 元/kg。2)工业副产氢兼具减排&经济性优势:焦炉煤气副产氢成本介于 9~15 元/kg,氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等工艺产氢成本介于 13~22 元/kg,其中提纯成本约 0.1-0.7 元/Nm³。3)电解水成本尚高,有待风光电价下行:碱性电解水已产业化应用,当电价为 0.4 元/度时制氢成本约 32 元/kg,其中电费成本占 70%,当电价降至 0.15 元/度时,绿氢 18 元/kg 与蓝氢平价。

储运:气态储运成本约 8 元/kg 占主流,管道&液氢运输有望突破大规模运输关键瓶颈。1)长管拖车气态储运:技术成熟,氢源距离为 100km时 20Mpa 长管拖车储运成本约 7.79 元/kg,对距离敏感,短途运输经济性较高。2)气态管道运输:成本集中在前期管道建设,重点推进天然气管道掺氢&纯氢试点。3)低温液态储运:大规模运输潜力方向,技术不成熟,当前难点在于设备投资大&液化能耗较高。

加注:规模化降本&政策补贴驱动加氢站建设,当前加注成本约 11 元/kg。35Mpa 日加氢量 500kg 的加氢站初始投资约 1500 万元,满负荷运行下加注成本约 11.33 元/kg,终端价格约 55 元/kg(含补贴),核心设备国产化&规模化建设共促成本下降,预计 2025 年有望降至 8.73 元/kg。

应用:补贴支持下氢燃料重卡较燃油重卡具备成本优势,随燃料电池系统降本&加氢价格下行,预计 2026 年氢燃料重卡与电动重卡平价。1)现状经济性分析:氢燃料电池客车和物流车由于初始购置成本较高,全生命周期难以平价燃油车。当前“以奖代补”政策倾向于重卡,氢燃料重卡在最高 92.4 万元补贴下,购置成本与燃油重卡接近,运维成本为燃油车的 90%,在运营期第 2 年可与燃油重卡实现平价。2)降本预测:氢燃料重卡中燃料电池系统成本占比 53%,储氢系统占比 17%。随质子交换膜、气体扩散层等核心设备国产化&规模化,氢燃料车成本将快速下行。我们假设 2022-2025 年燃料电池/储氢系统成本年均降幅 25%/7%, 2025-2030 年均降幅 20%/5%,补贴逐步退坡,氢价及氢耗逐年下降,预 计 2026 年考虑初始补贴下的氢燃料重卡可与电动重卡平价。

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