高端装备-氢气成本能降到几何？-制氢篇.pdfVIP

⚫氢能市场前景广阔，电解水制氢是未来发展重点

当期制氢方式主要有四种：化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制

氢、生物质制氢及其他。其中化石燃料制氢与工业副产物制氢凭借较低的成

本占据制氢结构的主体地位，然而随着化石燃料产量下降、可持续发展理念

的深化，氢能市场在远期（2050年左右）将形成以可再生能源为主体、煤制

氢+CCS与生物质制氢为补充的多元供氢格局。为测算与汽油价格相比具有

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竞争力的氢气售价，本文将氢气的理想成本定为2.6元/Nm。

⚫电解水成本偏高，降成本主要依赖电价

由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本

的关键在于耗能问题。存在两条降成本途径：一是降低电解过程中的能耗，

可通过开发PEM及SOEC技术来实现；二是采用低成本电力为制氢原料，

关键在于依靠光伏和风电的发展。以大工业电价均价0.61元/kW·h计算，当

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前电解水制氢的成本为3.69元/Nm。当用电价格低于0.50元/kW·h时，电

解水制备的氢气成本才可与汽油相当。光伏系统发电成本0.5930元/kWh，

风电度电成本约为0.3656元/kWh，且在未来仍有一定的下降空间。

⚫天然气制氢是目前主要制氢方式，降成本应关注天然气价格

天然气制氢中的甲烷水蒸气重整（SMR）是工业上最为成熟的制氢技术，

约占世界制氢量的70%（IEA）。我国天然气价格受资源禀赋影响，天然气资

源主要分布集中的中西盆地也是价格最低的地区。尤其是新疆、青海等地区

天然气基本门站价格低至1.2元/千立方米左右。据测算，当天然气价格为2

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元/Nm时，测算出制氢成本为1.35元/Nm，相比电解水制氢具有明显的成

本优势。

⚫煤制氢成本最低，降成本空间较小

我国煤炭资源主要的格局是西多东少、北富南贫。内蒙古、山西原煤产

量领先，煤价也相对偏低。当煤炭价格为600元时，大规模煤气化生产氢气

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的成本为1.1元/Nm。如果在煤资源丰富的地区，当煤炭价格降低至200元

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/吨时，制氢气的成本可能降低为0.34元/Nm。但由于煤炭价格下降空间有

限，且煤气化制氢企业已形成较大规模，未来煤制氢降成本空间较小。

⚫丙烷脱氢和乙烷裂解副产制氢具有潜在产能

化工副产物制氢的成本难以单独核算。目前我国规划和在建的丙烷脱氢

项目预计可以副产并外售86.8万吨氢。我国规划中的乙烷裂解产能达到1460

万吨，可以副产并外售的氢气达到90.4万吨。

⚫投资建议：虽然目前制氢来源以化工燃料和化工副产物为主，但长期来

看，电解水制氢是未来发展趋势。建议关注涉足电解水制氢设备领域的

公司苏州竞立，正建设丙烷脱氢项目的公司巨正源股份（831200），以及

华南地区最大制氢企业之一联悦氢能。

⚫风险提示：制氢原料价格降幅不及预期

目录

目录2

图表目录3

1.氢能：未来动力系统的替代能源4

1.1三大优势支持氢能发展4

1.2四种制氢方式各存优劣，天然气制氢是主要来源5

1.3未来供氢主体以电解水制氢为主6

1.4氢气与汽油成本平衡性分析7

2.电解水制氢：降成本主要依靠电价，低成本电力来自光伏和风电7

2.1降成本路径之一：降低过程能耗，提高电解效率8

2.2降成本路径之二：以低成本电价为制氢原料9

2.2.1我国大工业电价低于世界平均水平，国内西北地区电价最低9

2.2.2西北地区弃风弃电可用于电解水制氢10

2.2.3长期来看，低成本电力主要来自光伏和