2024-03-20-申万宏源研究_香港_-机械设备行业氢能产业链设备梳理_产业趋势逐渐明朗_氢能设备迎来机遇_74页_18mb

氢能产业链设备梳理与投资机会分析

核心内容

氢能作为清洁能源，在碳中和愿景下具有巨大发展潜力。预计到2050年，全球氢气需求量将达到6.6亿吨，其中中国需求约为1.95亿吨。氢能产业链设备是产业发展的关键环节，随着政策支持和产业规模效应，设备端有望优先受益。

主要观点

1. 政策推动：国家和地方政府相继出台氢能产业支持政策，推动氢能产业链的全面发展，预计到2025年，我国将建成加氢站超1000座，燃料电池汽车应用规模超11万辆。
2. 设备降本：设备在氢能产业链中成本占比高，是实现氢能经济性的关键。例如，电解槽在绿氢项目中占比24%，加氢站设备占比71%，燃料电池系统占比52%。
3. 应用场景广阔：氢能将在交通、电力、工业、储能等领域广泛应用，其中交通领域，特别是重卡，是重要的消费场景。

关键信息

• 制氢端：

  • 灰氢：以化石能源制氢为主，提纯设备是主要受益方，如PSA装置和深冷分离设备。
  • 蓝氢：结合CCUS技术，压缩机是核心动力设备，厂商包括冰轮环境和冰山冷热。
  • 绿氢：主要通过水电解制取，ALK和PEM技术已进入商业化阶段，2024-2025年电解槽新增装机量预计分别为4.8GW和8.2GW，对应市场空间66亿元和112亿元。

• 储运端：

  • 高压储氢瓶：适用于短途运输，2025年站用储氢瓶市场规模预计5.6亿元，车载储氢瓶市场规模预计34亿元。
  • 液氢储运：适用于长途运输，国内已实现民用设备突破，如中科富海、航天六院101所、中泰股份等。
  • 输氢管道：虽然初期投资高，但具有经济性，相关企业如石化机械、国家管网、东宏股份等在管材和材料领域发力。

• 加注端：

  • 加氢站集中建设，集成设备（含压缩机）放量在即，预计2024-2025年市场空间至少为69.18亿元，其中压缩机占29.23亿元。

• 用氢端：

  • 燃料电池：预计至2030年，氢燃料电池系统的运输应用和固定式应用市场规模将分别达到70.02GW和13.35GW。
  • 氢燃气轮机：国内公司如上海电气、杭汽轮集团、国家电投等在技术上取得进展。

• 测试设备：

  • 随着氢能产业的发展，测试设备需求显著提升，主要厂商包括科威尔、锐格新能源、氢导智能、大连宇科等。

推荐关注的公司

• 科威尔：前瞻布局燃料电池及氢能测试领域。
• 中集安瑞科：氢能全产业链布局。
• 兰石重装：致力于氢能全产业链发展。
• 华电重工：氢能业务快速发展。
• 石化机械：多领域布局氢能相关设备。
• 冰轮环境：压缩机向氢能领域延展。
• 科新机电：布局氢储运和加注环节。
• 中泰股份：深冷设备企业布局氢能。
• 杭氧股份：空分设备业务延伸至氢能领域。
• 富瑞特装：布局高压氢阀与车用液氢供气系统。
• 京城股份：积极布局车载储氢瓶领域。

风险提示

• 政策鼓励不达预期。
• 产业降本推进不及预期。
• 行业竞争加剧。

有别于大众的认识

1. 氢能经济性已初步显现：政策推动下，氢能重卡全生命周期成本有望降低31.5%，具备对纯电动和燃油车的竞争优势。
2. 相关公司收入弹性大：产业快速增长将带来巨大市场空间，相关公司具备先发优势。

重点公司估值表

• 详见文档第7章。

图表目录

• 图1：氢能产业链涉及装备众多
• 图2：国家氢能产业顶层设计体系不断完善
• 图3：氢气产量集中在西北、华东、华北（2022年）
• 图4：制氢端以化石能源制氢为主（2022年）
• 图5：2022年中国氢气消费集中在化工领域（单位：万吨）
• 图6：2050年交通领域有望成为氢能重要消费场景（单位：百万吨）
• 图7：2050年中国氢气需求量将达到1.95亿吨（单位：百万吨/年）
• 图8：预计电解槽2024-2025年市场增量空间约为178亿元
• 图9：至2050年可再生能源制氢将占国内氢气总产量的70%
• 图10：煤气化制氢涉及气化炉、PSA设备等
• 图11：天然气制氢涉及转化炉、PSA设备等
• 图12：焦炉煤气副产氢提纯需应用PSA
• 图13：副产氢制氢成本区间对比（单位：元/kg）
• 图14：PSA以物理吸附为基础
• 图15：PSA为当前工业采用最多的氢气提纯技术
• 图16：CCUS技术体系包括捕集、输送、利用与封存
• 图17：中国各行业CCUS减排需求空间较大
• 图18：美国碳捕集与封存设施建设领先
• 图19：2021年我国CCUS项目规模集中在30万吨/年以下
• 图20：煤制氢装置的碳捕集流程涉及压缩机、液化机组
• 图21：四种水电解技术原理及进展存在差异
• 图22：阳光电源拥有成套碱性水电解制氢设备
• 图23：阳光电源拥有成套PEM水电解制氢设备
• 图24：水电解制氢成本相对较高（单位：元/kg）
• 图25：碱性水电解成本对电价尤为敏感
• 图26：PEM水电解成本对电价及设备价格均较为敏感
• 图27：水电解制氢成本随电解槽开工时长提高而下降（单位：元/kg）
• 图28：2021-2030年中国电解槽年新增装机量将迎来快速增长（单位：GW）
• 图29：ALK电解槽由多个电解小室构成
• 图30：ALK制氢系统成本主要为电解小室
• 图31：PEM电解槽采用膜电极
• 图32：PEM电解槽主体占系统成本主要部分
• 图33：我国氢能资源供应和需求呈逆向分布
• 图34：储运和加注环节主要设备包括高压储氢瓶、压缩机及加氢站集成设备
• 图35：管道输氢最具经济性（单位：元/kg）
• 图36：储氢瓶贯穿氢能产业链环节
• 图37：中国车载供氢系统市场广阔（单位：亿元）
• 图38：管道输氢相关设备及产业链
• 图39：氢液化装置主要由压缩机、透平膨胀机组成
• 图40：截止2023年全国累计建成加氢站407座（单位：座）
• 图41：加氢站成套设备含压缩机、加氢机及固定储氢设施
• 图42：用氢端设备集中在交通、电力领域
• 图43：氢储能技术实现长时储能
• 图44：光（风）储氢电一体化系统实现储能
• 图45：燃料电池热电联产系统示意图
• 图46：中国燃料电池系统市场规模空间巨大
• 图47：燃料电池电堆为核心部件
• 图48：燃料电池电堆结构复杂
• 图49：2023年上牌装机电堆CR5为62%
• 图50：2023年电堆出货CR10为56%
• 图51：燃料电池BOP系统维持电堆稳定运行
• 图52：燃料电池发动机测试场景
• 图53：科威尔燃料电池及氢能测试领域产品主要包括三类
• 图54：2023年科威尔收入快速增长
• 图55：2023年科威尔归母净利润快速增长
• 图56：中集安瑞科布局氢能产业链
• 图57：兰石重装业务涵盖五个工程领域和氢能事业部
• 图58：兰石重装2020-2022年度营收稳中有增
• 图59：兰石重装2020-2022年度利润保持增长
• 图60：华电重工布局氢能全产业链
• 图61：华电重工业务以高端钢结构为主
• 图62：2022年华电重工收入下降
• 图63：2022年华电重工利润较为稳定
• 图64：石化机械产品涉及制氢、储运、加注环节
• 图65：石油机械是石化机械营收占比最大的业务（单位：亿元）
• 图66：2022年石化机械营业收入上涨
• 图67：2023年石化机械归母净利润上涨
• 图68：冰轮环境收入主要来自工业产品销售
• 图69：冰轮环境17-22年营业收入CAGR为12%
• 图70：冰轮环境17-22年归母净利润CAGR为6%
• 图71：冰轮环境工业制冷压缩机向氢能领域拓展
• 图72：科新机电氢能领域布局储运和加注环节
• 图73：科新机电主营压力容器（单位：亿元）
• 图74：20-22年新能源高端装备比重稳步提升（单位：亿元）
• 图75：科新机电营收高速增长
• 图76：科新机电利润高速增长
• 图77：中泰股份致力布局氢能全产业链
• 图78：中泰股份燃气运营收入占比迅速提高
• 图79：2017-2022年中泰股份营业收入CAGR为46.32%
• 图80：2017-2022年中泰股份归母净利润CAGR为35.79%
• 图81：杭氧股份业务延伸至氢能领域
• 图82：杭氧股份布局氢气液化、液氢储运、氢气加注
• 图83：近年来杭氧营业收入持续增长
• 图84：近年来杭氧归母净利润持续增长
• 图85：富瑞特装布局高压氢阀与车用液氢供气系统
• 图86：富瑞特装收入波动较大
• 图87：富瑞特装归母净利润波动较大
• 图88：京城股份在车载储氢瓶领域取得进展
• 图89：京城股份主营气体储运产品（单位：亿元）
• 图90：京城股份20-22年度营收呈现增长态势
• 图91：京城股份利润波动较大
• 图92：京城股份国外业务占比较高（单位：亿元）

表格目录

• 表1：“十四五”以来国家政策层面对氢能不断予以支持和引导
• 表2：各省级政府积极出台氢能支持政策（至2025年）
• 表3：2023年副产氢潜在产能
• 表4：三种氢气提纯方法各有优劣
• 表5：CCUS设备参与方为制冷设备公司
• 表6：水电解制氢技术各有优劣
• 表7：中国能建2023年ALK、PEM制氢设备中标均价分别为1366元/kw及7558元/kw
• 表8：大型绿氢项目积极探索“ALK+PEM”组合制氢方案