氢能产业深度研究报告：制氢格局：短期煤气化有优势，长期PEM制氢空间大.pdfVIP

证券研究报告--产业研究专题报告

PEM制氢空间大

氢能产业深度研究报告

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◎投资要点：

目前国内的主流制氢工艺模式有工业副产氢、煤气化、天然气制氢、

甲醇制氢、水电解等五种方式。本报告将从资源、成本、碳排放约束、技术

等四方面入手，对上述五种制氢方式进行研究，分析制氢供给格局演变：短

期煤气化制氢有优势，长期PEM制氢空间大。

从资源端看，国内煤制氢、电解水制氢拥有资源优势；焦炉煤气制氢

面临焦炭供给下降、原料气减少的影响；国内天然气进口依赖度高，制氢面

临原料供给紧张；甲醇作为二次能源，制氢将面临下游其他行业对资源挤占。

从制造成本模拟来看，国内煤气化制氢成本最低，在其他制氢模式上

部分拥有资源（天然气、甲醇、工业电价）价格优势的地区制氢成本较低。

2022年以来受炼焦煤、天然气、甲醇价格上涨的影响，相关链条制氢成本均

有一定程度上涨。从投资强度来看，焦炉煤气副产氢和甲醇制氢最低，天然

气制氢次之，电解水制氢最高。

从碳排放约束来看，煤气化制氢碳排放强度最高，如按照2022年4

月的平均碳价，煤气化制氢成本增加0.12元/m3；但煤气化制氢也具备实现

更经济CCS的潜力；如采用煤制氢+CCS技术，成本增加0.7元/m3-0.8元

/m3。甲醇制氢碳排放次之。焦炉煤气和天然气制氢碳排放整体接近，较低。

如考虑煤气化制氢+CCS模式，则与国内部分地区天然气制氢成本接

近；未来外购电力价格下降，或采用离网可再生能源自发电模式，电解水制

氢成本将与煤气化制氢+CCS成本接近。

碱性电解制氢未来的降本空间主要来自于电价和能耗降低。如到

2035年可再生能源上网电价0.2元/kw.h和2050年可再生能源上网电价0.13

元/kw.h，碱性电解水制氢的平均降本空间在24%和36%。到2025年随着电

解能耗效率提升，降本空间约24%；相关折旧减少带来的降本幅度1-2%。

PEM电解制氢未来的降本空间主要来自于电价和能耗降低、寿命延

长、设备折旧降低，以及规模效率。到2035年和2050年PEM电解水制氢

的平均降本空间在22%和31%。到2025年PEM电解能耗效率提升，PEM

电解水制氢降本空间约24%；折旧下降幅度约6-8%；电堆寿命提升，预计带

来折旧成本降低30%-40%。同时更大的降本空间来自于规模效率。

投资建议：短期煤气化制氢占据资源、成本优势，同时技术成熟度高；

且其投资强度高，关注产业链上游的相关设备制造和工程类公司。长期电解

水制氢，尤其是PEM制氢依托技术进步和材料突破，其降本空间大，同时

在离网模式下与再生能源发电适配性强，受益电价下行的优势更明显；关注

PEM制氢产业链上聚焦质子膜、催化剂、双极板、电解槽制造的相关公司。

风险提示：电解水制氢技术进步和材料突破进展缓慢，国内碳排放约

束低于预期。

华宝证券1/41

内容目录

1.前言：寻找双碳战略下制氢供给格局演变逻辑5

2.焦炉煤气制氢：成本低、潜力大，但面临焦炭供给减少带来的原料气下降的影响7

3.煤气化制氢：拥有成本和资源优势，面临碳排放约束大，具备经济性实现CCS的潜力11

4.天然气制氢：国内原料资源进口依赖度高，区域制氢成本差别大16

5.甲醇制氢：原材料是二次能源产品，制氢将面临下游其他行业对资源挤占20

6.电解水制氢：资源优势逐步建立，未来降本幅度可期，产业空间大24

6.1.碱性电解水（AWE）制氢：技术相对成熟，未来有一定降本空间26

6.2.质子膜（PEM）电解水制氢：与可再生能源发电适配性强，预计未来降本幅度大31