1、目錄三大應用推廣氫能社會，2050 年有望減碳 60 億噸 5氫是萬能載體，助力能源系統指日可待 7氫氣高熱值零污染，工業與建筑清潔能源供熱首選 9推廣綠氫高效原料，實現工業生產全脫碳 11看好政策與資本互動下全產業鏈加速發展 13圖表目錄 HYPERLINK l _TOC_250008 圖 1：氫能在未來零碳社會中的三大用途 5圖 2：2050 年氫能帶動各產業減排量（Gt） 5圖 3：氫能需求將在不同產業間增長(EJ) 5 HYPERLINK l _TOC_250007 圖 4：氫氣生產來源（%） 6 HYPERLINK l _TOC_250006 圖 5：未來氫在綜合能源系統擁有廣闊空間

2、 7 HYPERLINK l _TOC_250005 圖 6：汽車生產碳排放情況（克） 8圖 7：佛山氫燃料電池有軌電車 8圖 8：佛山氫燃料電池有軌電車 8圖 9：西門子制氫質子交換膜電解槽項目 9圖 10：西門子制氫質子交換膜電解槽項目 9 HYPERLINK l _TOC_250004 圖 11：氫能建筑供熱示意圖 10圖 12：高爐煉鐵流程 12圖 13：直接還原法：Midrex 工藝 12 HYPERLINK l _TOC_250003 圖 14：河鋼與特諾伊合作建設 60 萬噸 ENERGIRON 氫能直接還原廠 13 HYPERLINK l _TOC_250002 圖 15：河鋼

3、與特諾伊合作建設 60 萬噸 ENERGIRON 氫能直接還原廠 13 HYPERLINK l _TOC_250001 圖 16：中國主要渠道制氫成本 14表 1：氫氣按生產方式分類 6表 2：全國部分省份氫能源規劃情況 錯誤!未定義書簽。 HYPERLINK l _TOC_250000 表 3：各地已成立氫能產業基金情況 15三大應用推廣氫能社會，2050 年有望減碳 60 億噸氫能來源廣泛，燃燒性能好且零排放，有望成為碳中和戰略中的核心一環。氫是宇宙中分布最廣泛的物質，約占宇宙質量的 75%。氫氣燃燒性能良好，且安全無毒。氫氣空氣混合時可燃范圍大，具有良好的燃燒性能，而且燃燒速度快。同時氫

4、氣燃燒時主要生成水和少量氨氣，不會產生諸如一氧化碳、碳氫化合物等，與其他燃料相比更清潔。同時氫氣導熱性能、發熱值高。氫氣的導熱系數高出一般氣體導熱系數的 10 倍左右，是良好的傳熱載體。氫的發熱值 142,351kJ/kg，是汽油發熱值的 3 倍，遠高于化石燃料、化工燃料和生物燃料的發熱值。氫的獲取途徑多、熱值高、燃燒性能好、清潔低碳，更重要的是反應后生成的水，又可在一定條件下分解出氫，實現循環再生可持續發展。氫氣的應用可以分為三大方向：燃料、供熱、原材料，據Hydrogen Council 發布的Hydrogen Scaling up，2050 年有望滿足全球 18%能源需求，幫助減碳 60

5、 億噸二氧化碳。首先，高熱值低污染的特點讓氫氣成為替代化石燃料的優質選擇，未來進一步延伸至交通、能源供給、發電等綜合能源系統中，有效減少碳排放，順應當下趨勢。其次，工業生產中需要大量的熱能以運作機械設備，民用及商用建筑冬季供暖需求也在增加，從傳統燃料供熱到清潔能源供熱的轉型也逐漸出現應用空間，氫氣有望成為未來工業與民用供熱的零碳方案。作為原材料使用角度， 目前大多數氫氣直接為煉化、鋼鐵、冶金等行業提供高效原料、還原劑等，未來隨著碳中和推進，需要減少氫氣生產過程中的污染，達到真正的零排放。圖 1：氫能在未來零碳社會中的三大用途資料來源：BloombergNEF，研究圖 2：2050 年氫能帶動各

6、產業減排量（Gt）圖 3：氫能需求將在不同產業間增長(EJ)77991128161481022109080706050403020100201520202030E2040E2050E現有應用 交通 工業供能 建筑供熱 發電 原料資料來源：Hydrogen Council，研究資料來源：Hydrogen Council，研究只有可再生能源制氫才能實現真正零碳排，對于目前已有的應用，未來的方向則實現綠色氫氣的替換。雖然氫被視作清潔能源，但作為二次能源，制取過程需要消耗大量能源。目前工業用戶中的氫幾乎完全來自天然氣、煤炭和石油的大規模制氫， 占氫氣生產總量的 96%，對環境產生巨大影響。一般按照氫氣

7、的產生方式所帶來的環境影響將氫氣分為灰氫、藍氫、綠氫，只有綠氫才能實現真正的零排放，也就是采用可再生資源制氫。全球范圍內，天然氣制氫占比最高，各國由于資源分布和技術基礎的差異，制氫工藝各有側重。中國煤炭開采及加工工業發達，煤焦爐氣制氫工藝采用較多。種類制作過程特征表 1：氫氣按生產方式分類灰氫碳基能源制取，多為工業副產氫目前主要氫氣來源，成本低（煤制氫 1 美元/公斤）純度低需精煉藍氫碳基能源制取搭配碳捕捉、封存技術碳中性，需配備完善的碳捕捉技術規模推廣降低成本（煤+CCS 技術 1.5 美元/公斤）零碳排，制氫的最終目標綠氫可再生能源電解水制取資料來源：世界能源理事會，研究尚未成熟可再生能源

8、發電成本高，（可再生能源發電電解水 3 美元/公斤）圖 4：氫氣生產來源（%）資料來源：IRENA，研究氫是萬能載體，助力能源系統指日可待氫氣可以直接以純凈形式使用，或作為氫基燃料及其他能源載體的基礎，可被廣泛運用于能源、交通等領域，減少高排放生產及高負荷交通對化石燃料和天然氣的依賴。整體來說當前仍處于市場導入期，需要來自政策和財政的雙重支持，以盡快布局氫能產業化，加快推進可再生能源制氫、氫儲能、氫能利用等關鍵技術協同研究。圖 5：未來氫在綜合能源系統擁有廣闊空間資料來源：中國電力，研究交通運輸：氫燃料電池汽車是排放最低的整車方案氫能能量密度高，是大型運輸場景下減排的經濟選擇?，F今的交通運輸行

9、業幾乎全部依靠化石燃料供能，占總碳排的 20%。零碳排放和廣泛的適應性讓氫能可以依托燃料電池技術成為交通運輸部門快速減排的少數選擇之一。相比純電汽車，氫能運用下能量密度高，加注時間短、續航里程長，但綜合能量利用效率還有差距，目前對有高里程要求的消費者更具吸引力。氫能不僅局限于道路運輸，還延伸至海事、鐵路、航空以及特殊裝備方面，作為輔助動力單元。從汽車生產到使用的整個上下游生命周期來看，氫能（綠氫）電池電動汽車每公里僅排放 60-70 克二氧化碳，是排放最低的整車方案。圖 6：汽車生產碳排放情況（克）資料來源：EPA，研究案例 1: 佛山氫燃料電池有軌電車2019 年 11 月佛山高明區開通中國

10、首列氫燃料電池有軌電車，該有軌電車示范線全長17.4 公里，設車站 20 座，最高運行時速為 70 公里，最大載客量可達 285 人。每列車安裝 6 個儲氣瓶，儲氫量為 20 千克，續航能力可達 100 公里，運行時全程污染零排放。圖 7：佛山氫燃料電池有軌電車圖 8：佛山氫燃料電池有軌電車 資料來源：佛山電視臺，研究資料來源：佛山電視臺，研究電力：氫能發電靈活性更強，未來有望助力可再生能源體系氫能作為多功能載體，可以實現可再生能源體系的整合，不僅用于清潔發電，還能平衡電力需求和可再生能源之間的波動。將全球變暖限制在 2 攝氏度需要大幅增加可再生能源電力的份額，根據國際能源署的數據，這一比例將

11、從 2015 年的 23%增加到 2050 年的 68%。氫作為可再生能源儲存、分配和緩沖的優良選擇，以及清潔發電的一個補充來源，為這一改變做出貢獻。在大范圍內，氫氣可以以甲烷化的形式儲存在地下鹽穴中，并能長期儲存能量，每兆瓦時的成本約為 50 至 150 美元，大大低于其他電力儲存技術。據 Hydrogen Council 推測，2050 年 500TWh 太陽能和風能發電將用 1.5EJ 氫氣替代。在可再生能源能力不足或需求高峰時期，氫氣成為清潔能源的來源，在發電中起到脫碳的作用。當前氫能的應用大致分為三類：1）為燃氣輪機或燃料電池提供燃料，作為靈活性電源儲備；2 ）轉化為氨與煤粉共燃，減

12、少燃煤電廠碳排放；3）作為儲備能源，平衡電力需求和可再生能源的間歇性波動；總體來說都是作為清潔能源為企業提供熱量和電力，或是以儲能形式提高電網靈活性。案例 2: 海外綠氫發電項目1）2016 年西門子聯合林德、萊茵明應用科學大學和 Stadtwerke 搭建峰值性能為 6兆瓦（日產 1500 千克氫氣）的質子交換膜電解槽，將多余的風能轉化為氫氣，并將其注入公共天然氣電網。2 ）2017 年荷蘭評估了瑪格南發電廠轉化為氫氣發電的情況，如果實施，容量為 1320 兆瓦的發電廠每年可減少 400 萬噸二氧化碳的排放，相當于 200 多萬輛汽車的排放量。3）2020 年美國猶他州開展的I ntermo

13、untain 可再生能源電力項目，同步配套太陽能和風能制氫廠，預計到 2025 年使用 30%的綠氫，并在 2045 年前使用 100%綠氫。圖 9：西門子制氫質子交換膜電解槽項目圖 10：西門子制氫質子交換膜電解槽項目 資料來源：西門子公司官網，研究資料來源：西門子公司官網，研究氫氣高熱值零污染，工業與建筑清潔能源供熱首選工業是另一高能源消耗產業，2018 碳排放約占全球總排放量的 24%，煉油、水泥、陶瓷、鋼鐵、造紙等都需要大量熱能來運行鍋爐、蒸汽發生器和熔爐等設備，從化石燃料轉向可再生能源是產業減排必不可少的一環。Hydrogen Council 認為到 2050 年氫能有望滿足全球 1

14、2%工業能量需求，每年幫助實現 10 億噸碳減排，但考慮到能源密集型工業的成本敏感性和設備使用年期長，它們對氫的吸收可能比其他行業慢，普及不及其他行業迅速。工業能源：氫替代傳統燃料提供高品質熱能使用氫氣或混合燃料設備，在提供高溫的同時可減少或消除碳排放。在鋼鐵工業中，氫氣已經被用來生產熱能和電力，研究表明，大量富氫廢氣可被捕獲并用于發電或提高工廠其他地方的產量，既可作為高爐燃料，也可作為直接還原煉鐵工藝中的還原劑。類比其他產業，氫氣可以提供造紙、水泥所需的高純度火焰，替換鋁回收和化學品生產中使用的供能燃料。目前也有企業開始初步嘗試，日本豐田公司提出“工廠零碳排挑戰”，以氫能作為其戰略支柱配合其

15、他可再生能源。案例 3：氫與生物質混合燒制水泥英國漢森水泥公司與礦物產業協會進行了氫和生物質混合燒制生產試驗，證明了氫氣作為水泥生產中天然氣的替代品的適用性。未來塔爾伯特港的工廠用風能和太陽能生產的綠氫替代一些動力燃料，節省天然氣燃燒過程的碳排放量，如實施順利預計 2030 年減排 50%。案例 4：電化學制水泥MIT 學者發表的論文中通過電分解水，產生 PH 梯度讓碳酸鹽脫碳后沉淀，釋出的二氧化碳將更易于分離和封存，電解所需的熱量均通過分解水產生的氫氣通過燃燒器或燃料電池提供，氧氣則可用于后續水泥燒結，清潔燃燒，以達到低排放甚至零排放。案例 5：氫燒制陶瓷2021 年 2 月由ETRA 牽頭

16、，來自歐洲多國 40 個團體共同啟動ORANGE.BAT 項目，以實現陶瓷生產的全價值鏈脫碳為目標，在西班牙陶瓷工業聚集地特地翁部署 1000MW 電解槽，使用綠氫代替代天然氣，避免 CO2 的排放，電解產生的氧氣則用于改善窯爐工藝，產生的熱量被用于工業和住宅供暖，沿著全價值鏈實現能源效率最大化。建筑供熱：氫與天然氣混合供熱更具靈活性氫氣可以與天然氣混合使用，未來是少數能與天然氣競爭的低碳能源方案之一。通過與天然氣混合（3000302020 年 7廣東2030 年)2025 年600 億50月 3 日2030 年2000 億100河北省2021 年氫能產業重點謀劃推2021 年 3進項目清單（

17、第二批)2021 年100 億 1000河北河北省氫能產業鏈集群化發展三年2022 年150 億 4000行動計劃(2020-2022 年)月 11 日2020 年 7月 14 日河南河南省 2021 年補短板“982”工程實施方案2025 年1000 億5000802021 年 3月 15 日2019 年 8月 27 日5010000202000500 億完整產業鏈2025 年江蘇省氫燃料電池汽車產業發展行江蘇動規劃2021 年100003000湖北2025 年1000 億35030100寧夏2025 年研究院、產業園建設12 個公交示范線路12 座山東省人民政府辦公廳關于印發山山東東省氫能

18、產業中長期發展規劃2022 年200 億3000302020 年 6（2020-2030 年）的通知2025 年1000 億1010000 100月 17 日30（運2020 年行）11 月 13 70（運行）日2025 年全球產業發展高地上海上海市燃料電池汽車產業創新發展實施計劃100002023 年1000山西2021 年推進創新成果產業化實施技術改造標桿項目四川四川省氫能產業發展規劃（2021-2025 年）天津市人民政府辦公廳關于印發天2025 年256000602020 年 9月 21 日2020 年 1天津津市氫能產業發展行動方案（20202022 年）的通知2022 年15023

19、1000 10月 17 日浙江浙江省加快培育氫能產業發展的指導意見重慶重慶市氫燃料電池汽車產業發展指2022 年1001000302019 年 8月 28 日2022 年6800102020 年 3導意見安徽六安市氫能產業發展規劃（六（2020-2025 年）安、銅銅陵市氫能產業發展規劃綱要陵）湖北2025 年151500 15月 17 日2020 年 9月 23 日2020 年 4月 28 日（武武漢市氫能產業突破發展行動方案2020 年 9月 14 日漢）內蒙2020 年內蒙古自治區重點經濟合作古項目 （第一批）2020 年 3月 11 日資料來源：各省和市政府發改委官網，研究響應政策號召

20、，各地也不斷出現以氫能產業鏈為投向的產業基金。據我們統計，2016年以來，山西、北京、張家港、深圳等地區陸續成立產業基金，累計注冊資本超過 100 億元。表 3：各地已成立氫能產業基金情況投向成立日期規模/注冊資本（萬元）基金名稱長治市通惠氫能股權投資合伙企業（有限合伙）10,1002020/12/30該基金的投向涵蓋氫氣的制取、提純、運輸和存儲等全產業鏈，以及以氫燃料電池為代表的氫能轉化領域和以氫能汽車為代表的終極使用領域等。基金將堅持產融結合、以融促產，運用私募股權基金開展權益投資，面向氫2021/1/14能產業鏈制氫、氫儲運、加氫站、燃料電池以及燃料電池汽車等重點環節，山西華氫股權投資合

21、伙企業（有限合30,000伙）開展重點投資。北京國能新能源產業投資基金（有限合伙）1,002,0002021/1/27該基金主要投資方向為風電、光伏產業，以及氫能、儲能、綜合智慧能源等新興產業的新技術項目。東方電氣（成都）氫能股權投資基金合伙企業（有限合伙）張家港同創富瑞新能源產業投資基金企業（有限合伙）50,0002019/11/810,0002015/11/20該產業基金將依托東方電氣在氫能燃料電池領域的核心技術能力、三峽集團豐富的資源優勢和投資能力、成都創投在產業落地、市場、組合融資的獨特優勢，重點圍繞氫能產業鏈、新型儲能技術及清潔能源新技術、新材料等領域投資布局。該基金投資方向主要為清

22、潔能源領域，投向氫能源產業鏈相關標的企業的總金額共計 4998 萬元，占總投資金額的 60%不到。按照協議中“投向氫能源產業鏈相關標的企業的總金額原則上不低于基金實繳規模的 70%”這一原則來看，該基金未來還將進一步投資。氫能源產業基金君豐華盛投資的武漢資環院著力構建以格羅夫氫能乘用車市場化應用場景為龍頭，帶動制氫、儲氫、加氫的氫能源需求和發展，目前 2016/2/22中極氫能公司的兩座制氫工廠已投產，泰歌氫能動力公交車在武漢已有兩條示范線在運營，氫能動力系統產品質量測試中心已獲批籌建，格羅夫三款車型參加上海國際車展，兩款車型正在進行量產開發。深圳市君豐華盛投資合伙企業（有限合伙）31,000

23、資料來源：氫智云，氫能觀察，氫云鏈，中國東方電氣集團，北極星氫能網，新浪財經，研究我們認為在碳中和大戰略背景下，氫能的應用進一步延伸至工業及建筑供熱、新工藝原材料等領域，行業空間大幅打開，戰略重要性明顯提升，行業內生發展動力也將隨之打開。盡管政策持續鼓勵產業發展，資本、技術、人才的市場化選擇決定了社會資源難以大量向氫能產業傾斜。盡管目前沒有清晰的氫能產業發展時間表，但從歷史上風電、光伏、新能源汽車等多領域的產業發展歷程看，中國的全體系制造業環境具備超強的創新、配套、迭代以及糾錯能力，我們認為對氫能產業發展可以抱有更多信心。我們認為氫能將是未來社會中不可或缺的戰略產業，民間資本與政策支持未來有望

24、形成良性互動，看好產業鏈快速突圍。產業鏈上下游中，核心零部件國產化各細分領域龍頭最優先受益，建議關注雪人股份、貴研鉑業、富瑞特裝、東岳集團；其次上下游配套為傳統公司帶來新業務擴張彈性，建議關注厚普股份、深冷股份、中泰股份、北方稀土；最后，我們認為長期來看，電堆及系統環節也將走出具有長期競爭力的公司， 建議關注電堆及系統生產商億華通、濰柴動力、東方電氣、大洋電機、騰龍股份、美錦能源、雄韜股份；同時長期看綠氫才是真正的零碳氫能，看好可再生能源電解制氫， 建議關注隆基股份、陽光電源。表 4：氫能源行業上下游中受益公司萬得一致盈利預測（元，元/股）2021/4/16PB萬得一致預測 EPS萬得一致預測 PE證券代碼證券簡稱收盤價(元)總市值（億元）2019A2019A2020E2021E2022E2020E202