氢能行业深度研究:氢能源产业链企业梳理

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  当前发展氢能的上市企业主要依托两种路线) 依托原有化工装置副产氢气, 纯化后送入下游,相关标的多为具备工艺副产氢产能的大型化工企业,制氢业务运转本 质为供给驱动。2)基于地域优势,直接发展绿电耦合电解槽制氢用于替代化石原料, 相关标的有新建内蒙基地的宝丰能源和立足于库布其沙漠的亿利洁能等,本质为资源需求耦合。当前制氢企业氢气消纳仍以就近消纳为主,商业模式运转成功的关键仍为 “自产自销”产业链的完整性。其中产氢纯度较高同时成本相对较低的 PDH 副产氢企业, 如东华能源、金能科技以及卫星石化等,已成功实现初步的氢气外售。

  公司现有焦化产能 715 万吨/年,是全国最大的独立焦炭生产商之一。以传统焦企转型 升级为目标,2017 年公司启动氢能产业布局,依托自有焦化尾气资源制氢并开展加氢 站建设和园区建设。公司现已在全国运营加氢站 17 座,较 2021 年数据实现翻倍增长, 十四五期间规划建设上百座加氢站;中游通过参股的方式布局燃料电池核心零部件,参 股国鸿氢能进入电堆及燃料电池系统领域,参股鸿基创能进入膜电极领域,参股赛克赛 斯进入电解水制氢领域,控股飞驰科技进入燃料电池重卡行业,参股企业多为行业内领 先企业。

  公司立足于长三角/珠三角地区的聚丙烯新材料和氢能应用市场,主要产品为液化气贸 易和 PDH 产聚丙烯(160 万吨,2022 年报口径),延伸打造“丙烷-丙烯-聚丙烯+氢气”全 产业链,副产氢气达 9 万吨/年以上,纯度可达 99.999%。公司 2019 年加入长三角氢能 基础设施产业联盟,依托 PDH 产能扩张实现副产氢综合利用:(1)氢气外销贡献收入, 与多所企业建立稳定的氢气供应关系。2022 年共实现氢气销售约 2.42 万吨,收入约合 3.3 亿元;(2)与氢能产业链相关企业以及政府合力打造氢能源运营生态圈;(3)建设 氢气充装站和加氢站;(4)与中核集团合作建设高温气冷堆项目,打造零碳产业园,与 国内外重点研发机构联合推进核能制氢项目。

  公司是氯碱工业龙头,主要产品为烧碱和环氧丙烷。截至 2022 年年报,公司烧碱产能 61 万吨,在山东省内位居前列,同时公司环氧丙烷产能达 27 万吨。依托氯碱副产氢气, 公司 2017 年着手开发副产氢气净化工艺技术,至 2021 年末已形成 1500 标方/h 氢气净 化能力。2017 年公司与亿华通共同出资设立滨华氢能源,2021 年 1 月滨华氢能源受让 天津至信持有的 17.5%天津(制氢设备高新技术企业)股权,以战略投资的方式完 善自身氢能产业链。公司每年副产氢气约 1.8 万吨(2022 年 1 月数据),氢能源子公司 可利用副产氢气制备动力氢用于氢能源汽车。

  公司成立于 2005 年,是国内最大、全球前五大丙烯酸制造商。目前公司已形成 C2、C3 产业链,并依托丙烷脱氢和乙烷裂解装置的大量副产高纯氢气开始布局氢能产业。当前 C2 和 C3 共副产氢气 21 万吨,1/3 计划外售(2023 年 5 月披露)。公司于 2019 年成立卫 星氢能科技公司,积极发展氢能源:(1)加入长三角氢能基础设施产业联盟,投资氢能 基础设施领域,现已和浙能集团、液化空气等企业签订战略合作,建设加氢站示范试点、氢气液化装置等;(2)推动新能源综合利用示范项目,研究氢燃料电池储能技术;(3) 在园区建设加氢站为第三方气体公司提供氢能资源(现平湖基地已在外供)。

  公司成立于 2004 年,主营产品有焦炭/炭黑/丙烷脱氢(PDH)/聚丙烯等。目前拥有大 型单体丙烷脱氢装置(PDH, 90 万吨/年),工业副产氢气约 3.5 万吨/年,预计 2023 年末 新材料与氢能源综合利用二期项目投产后,氢气产能将接近 7.1 万吨/年。2021 年,公司 全资子公司金能化学与青岛董家口经济区管理委员会、青岛董家口发展集团签订战略合 作协议,三方将加强氢能综合利用方面的深度合作;2023 年 4 月据公司披露,已与下 游公司客户签署协议,将通过管道输送的方式外销氢气。此外,公司规划在青岛厂区周 边建设首座加氢站,将部分面向社会车辆。

  公司成立于 1999 年,是我国油气行业占主导地位的最大油气生产和销售商之一。2021 年,公司启动改革,正式将新能源业务(含氢能)提升为与油气业务并列的一大业务板 块。依托石化副产氢优势,公司氢气总产能已超过 260 万吨/年,产出氢气纯度达到 99.999%以上,在环渤海/陕甘宁等 7 个区域部署建设 19 个氢提纯项目,将现有制氢/副 产氢技术与二氧化碳捕集相结合,实现“蓝氢”供应,同时满足城市交通用氢需求。2021 年 5 月 , 公 司 成 立 氢 能 研 究 所 。 2021 年 11 月 , 公 司 参 与 建 设 的 张 家 口 200MW/800MWh 氢储能发电工程顺利通过专家会评审。

  公司是国内高端煤基新材料行业领军企业,同时是当前国内少有实现规模化绿氢替代化 石能源的绿色工业企业。公司目前在氢能的布局以制氢用氢一体化为主:制氢端,2022 年首批 30 台电解水制氢设备已全部投运,产能达到 3 万标方/小时(2022 年半年报期 间),且未来公司每年计划以新增 3 万标方/小时绿氢的速度不断扩大产能。绿氢应用端, 公司内蒙古鄂尔多斯基地新项目已于今年 3 月开工,创新采用绿氢与现代煤化工融合协 同生产工艺。项目一期建设年产 300 万吨烯烃,其中 40 万吨植入绿氢耦合制烯烃。未 来公司将继续探索新能源与现代煤化工产业一体化融合发展新模式。

  公司拥有以氯碱、聚酯为核心的两大现代煤化工产业链,旗下洁能科技聚焦大型工业园 区低碳、安全高效的综合能源供应。自 2013 年起投资建设 GW 级光伏治沙项目,并立 足自身绿电优势构筑“风光氢储新材料”产业链。2021 年 11 月,公司与内蒙古鄂尔多斯 东胜区政府等多方签订合作协议,合资建设鄂尔多斯氢能重卡及新型燃料电池一体化生 产基地。2022 年 7 月,公司与国家电投合资成立内蒙古库布其绿电氢能,以其为主体实 施的鄂尔多斯库布其 40 万千瓦风光制氢一体化示范项目于 2023 年 1 月初获批,项目总 投资 29.45 亿元,制氢能力约 1.55 万吨/年,预计于 2023 年 6 月开工建设,产出氢气用 于下游绿色新材料项目。2022 年 9 月公司控股比例为 32%的亿利氢田时代正式发布首 台内蒙古自治区 1000 标方碱性电解槽,具备 500 台产能的装备碱性电解槽加工生产线 同步正式投产下线。

  碱性电解槽(其电解质溶液多为 KOH 碱性溶液)由多个单一的电解槽小室串联组成,采用双极压滤式结构组装。单个电解槽小室的核心部件有双极板(电极催化剂一体化) 和隔膜。电解质溶液由溶液通道进入小室中,碱性溶液中“富有”的氢氧根离子在阳极反 应生成氧气,氢气则在电解池的阴极生成,两种气体产物分别在阳极和阴极小室生成, 并因为隔膜的存在不会相互渗透而是从各自的通道运出。相比 PEM 电解槽,碱性电解 槽因具有成本低/大型化/技术成熟等优势在国内的绿氢化工应用中具有更高的市占率。

  行业增长迅猛,竞争激烈。国内碱性电解槽的发展呈现三大特征:1)出货量大幅增长。 2022 年中国碱性电解水制氢设备的出货量约 776MW,电解槽总出货量在 800MW 左右, 同比增长超过 100%;据 GGII 统计,2023 年一季度已开工和招标电解槽的绿氢项目超 过 8 个,合计电解槽招标量达 813.5MW,同比增长超过 300%,已超过去年国内全年电 解槽出货量。2)单槽生产能力大型化。据企业公布的碱性电解槽新品,单槽最大产氢 量已接近 2000Nm3 /h。3)国产化程度高,已实现部分出口。据势银统计,国内已有超 百家企业布局或规划碱性电解槽的研发和生产,2022 年碱性电解槽生产企业已披露产能 接近 11GW,国内碱性电解槽技术相比国外更为成熟,正在开启出口进程,如 2022 年 3 月中电丰业与西班牙某光伏公司签订电解槽出口协议。

  公司是比利时 John Cockerill 氢能业务中国总部。2017 年,公司研制出全球首台 1000Nm3/h 碱性电解水制氢设备,并将该设备推向市场进行商业化应用,目前 1000Nm3/h 已成为行业内的主流型号。2021 年,公司分别下线/h 的电解水制氢设备,标志着国内绿氢制备技术的规模化突破。2022 年,公司 加速进行碱性电解槽的工艺升级,并推动二对一、四对一模块化系统应用至宝丰能源、 中石化新疆库车等项目中。在大客户需求与市场快速发展下,公司快速提升生产效率、 扩张产能。2022 年 10 月,公司常州工厂正式投入运行,实际年产能达 1GW。彭博新能 源财经预测公司 2023 年产能将扩大至 2.5GW。

  公司是 2022 年北京冬奥会绿氢装置唯一供应商。大股东 718 所是我国电解水制氢行业 的领军企业。公司拥有国内规模领先的电解水制氢装备科研生产基地,围绕氢能制、储、 运、用全产业链环节,构建以制氢为核心、以加氢、供氢为两翼的技术产品体系。公司 国内市场占有率高,产品对外出口 30 多个国家和地区。2022 年 12 月 16 日,公司举办 全球首台单体产氢量 2000Nm3/h 水电解制氢装备发布仪式。

  公司控股股东为光伏组件龙头隆基绿能。2021 年 3 月,公司注册成立,同年 10 月公司 首台碱性电解槽在江苏无锡下线,单台电解槽的氢气制备能力达到 1000Nm3 /h 以上。基 于控股股东隆基绿能在光伏绿电行业的成本和技术优势,公司电解槽装机量增长迅速, 2022 年底公司预期电解槽装机产能已达到 1.5GW,2023 年底预期装机产能将达到 2.5GW,或实现排名全球第二(基于彭博新能源财经预测)。2022 年 5 月,公司入围中 石化首个万吨级绿氢示范项目;2023 年 4 月公司成功中标大安风光制绿氢合成氨一体化 示范项目,获得 15 套 1000 标方/h 电解水制氢系统订单,占据 38.5%份额。

  公司背靠无锡市国资委,通过 2017 至 2022 年多次优质资产收购逐步发展成环保+能源 双领域一体化服务商,环保领域主要对外销售装备(垃圾焚烧炉,2022 年销售业绩达 500 台/套以。

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