氢能源行业专题报告：“双碳”趋势下的长坡厚雪赛道.docx

氢能源行业专题报告：“双碳”趋势下的长坡厚雪赛道HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH601066.html"\h一、双碳背景下，国内外政策推动氢能发展1.1氢能源：实现双碳目标的重要途径氢气是一种二次能源，其本身具有热值高、能量密度大等特点，且理论上可实现零碳排放。长期以来，氢能在中国一直被认定为高危化工产品，这使得整个氢能产业链在报批建设时存在诸多制约。2020年4月，国家能源局发布《能源法（征求意见稿）》，将氢能划分成能源范畴，大大提升氢能地位。氢能源的下游应用领域广泛，包括燃料电池汽车、轨交船舶、发电、供暖、化工与冶金等领域，氢能源的广泛应用是实现双碳目标的重要途径。1.2全球推进氢能产业发展在“碳达峰、碳中和”目标的指引下，可再生能源产业将迎来一波投资浪潮，氢能已经成为国际议程的新焦点。在占全球GDP总量52%的27个国家中，16个国家已制定全面的国家氢能战略，包括中国在内的11个国家正在制定国家氢能战略。1.3国内政策明确支持氢能发展国家层面对氢能以及燃料电池汽车产业给予高度重视，并积极引导、支持其发展。宏观产业政策方面，自“十三五”至“十四五”，国家连续将新能源汽车以及燃料电池汽车列入五年科学技术发展规划中，明确其发展目标、重点任务以及保障措施等，积极建设“三纵三横”的研发布局。2022年3月23日，国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标，将对我国氢能产业的高质量发展发挥的重要指导作用。二、制氢：CCS助力低碳制氢，水解制氢静待突破2.1灰氢仍为主要氢源，绿氢比重有望提升碳排放划分氢气类型：灰氢、蓝氢、绿氢氢元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中，而氢能作为一种二次能源，需要通过制氢技术进行“提取”。根据氢能生产来源和生产过程中的碳排放情况，人们将氢能分别命名为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢：使用化石燃料（例如石油、天然气、煤炭等）燃烧制取氢气，并对释放的二氧化碳不做任何处理。目前，市面上绝大多数氢气是灰氢，约占当今全球氢气产量的95％左右。灰氢的生产成本较低，制氢技术较为简单，而且所需设备、占用场地都较少，生产规模偏小。蓝氢：将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制取氢气，同时对释放的二氧化碳进行捕捉与储存（CCS），可实现了低排放生产。HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SZ000591.html"\h绿氢：使用可再生能源（例如太阳能、风能、核能等）发电电解或光解制取的氢气，完全没有碳排放。三种主要制氢方法我国的制氢工业以引进技术为主，技术相对成熟，与发达国家的差距不大。当前，氢的制取技术主要有三种比较成熟的路线：1）以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢；2）以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产提纯制氢；3）以电解水制氢为代表的可再生能源制氢。其他技术路线，如生物质直接制氢和光解水制氢等目前产收率较低，仍处于实验和开发阶段，尚未达到规模制氢要求。氢气制备工艺以化石能源重整为主2019年全球氢产量11500万吨，主要来自化石能源重整制氢中的天然气制氢，占比达46%。2019年我国氢产量3342万吨，主要来自化石能源重整制氢中的煤制氢，占比达64%。2.2化石能源制氢：CCS助力低碳生产化石能源制氢：煤制氢化石能源制氢为目前最主要的制氢技术路线，主要包括煤制氢与天然气制氢。煤制氢是工业大规模制氢的首选方式之一，也是我国最主要的制氢方式。其具体工艺过程是煤炭经过高温气化生成合成气（H2+CO）、CO与水蒸气经变换转变为（H2+CO2）、脱除酸性气体（CO2+SO2）、氢气提纯等工艺环节，可以得到不同纯度的氢气。传统煤气化制氢工艺具有技术成熟、原料成本低、装置规模大等特点，但其设备结构复杂、运转周期相对短、配套装置多、装置投资成本大，而且气体分离成本高、产氢效率偏低、CO2排放量大。化石能源制氢：天然气制氢天然气制氢是北美、中东等地区普遍采用的制氢路线。工业上，由天然气制氢的技术主要有蒸汽转化法、部分氧化法以及天然气催化裂解制氢。蒸汽转化法（SMR）最为常用。甲烷和水蒸气在催化剂以及高温（500~950℃）的条件下发生化学反应：CH4+2H20=4H2+C02，产物中氢气体积分数可达74%。部分氧化法是由甲烷等烃类与氧气进行不完全氧化生成合成气，需要配置空分装置或变压吸附制氧装置。天然气催化裂解制氢主要则是天然气在催化剂表面发生催化裂解反应生成氢气和碳。化石能源制氢：短期氢气主要来源，投资机会在CCS煤制氢煤制氢技术路线可以大规模稳定制氢，成熟高效，价格相对较低，是目前主要的化石能源重整制氢方式。