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行业资讯 | 绿氢成本低至8元/公斤,年需求量破亿吨的时代将到来!

前言

氢能的春天已经到了,除了政策方的支持,也是因为氢能的应用场景不断扩展,并且在一些领域开始具备经济效益。正是在此基础上,也吸引了大量企业进入氢能,中证指数有限公司于3月12日宣布将在近期推出氢能指数,已经透露了充足的市场信心。近期东吴证券发布一份报告《氢能深度:绿氢,第四次能源革命的载体》,对这一充满新鲜感的新兴赛道进行了成本核算。我们择其精要,以飨读者:

四大领域对绿氢需求合计超亿吨

氢能的应用场景集中在交通、工业、发电及建筑四大领域。其中,交通、工业为主要应用领域,建筑、发电和供热等仍然处于探索阶段。根据IEA,2021年全球氢能需求超9400万吨,同比增长5%,其中大部分新增需求来自于工业领域中的化学工业(300万吨)和炼油工业(近200万吨);在交通、建筑、发电等领域的新应用需求增长至4万吨,大部分由公路领域氢燃料贡献,其同比增速高达60%,反应氢燃料电池电动车需求的加速释放,尤其是国内重卡领域。整体来看,2021年全球氢能主要应用在工业领域,炼油/合成氨/甲醇/钢铁用氢占比分别为42.2%、35.8%、15.5%和5.5%,其他领域用氢占比仅为1%。2020年我国应用在合成氨、甲醇、炼油及其他工业领域的氢能占比分别为37%、19%、10%和19%。



绿氢空间:短期用于合成氨、甲醇制备,长期增量空间来自交通领域、天然气加氢、炼钢用氢。当氢作为原料时,1)短期工业领域的氢脱碳可通过提升绿氢渗透率减少生产过程中的碳排放,即以更低碳或零碳的途径获取现有用于原料的氢,将煤、天然气制灰氢升级为电解水制绿氢生成绿色甲醇和绿氨,该领域一年需求超5000万吨,未来超50%可被替代,且进程最快;2)长期氢有望直接取代部分化石原料,如在炼铁/炼钢过程中以绿氢取代焦炭作为还原剂实现钢铁工业的“零排放”、在交通领域替代石油、在天然中掺氢减少天然气用量,长期这些领域空间较大,以炼钢为例,若完全替代焦炭,绿氢需求超1亿吨。

1)合成氨:预期未来平稳增长,绿氢可渗透空间超3000万吨:2021年全球合成氨产量1.5亿吨,其中国内0.52亿吨,按照一吨合成氨需0.18吨氢气,分别对应氢气需求2700万吨及1000万吨。合成氨70-80%用于化肥领域;10-20%应用于工业领域,用于生产硝酸和尿素;约1%用于民用炸药,我们预计预期合成氨未来每年增长1%-3%。目前,国内合成氨行业的能耗构成中,煤占比76%(无烟块煤65%),天然气占比22%,其他2%。目前绿氢在合成氨领域已应用率先放量,在该领域,未来绿氢可替代空间3000万吨以上。


2)甲醇:甲醇航运燃料催生绿氢新需求。2022年我国甲醇产量约7900万吨+,同比微增2%,预估全球需求1.4亿吨。甲醇生产端看,约65%的甲醇生产来源于天然气重整,35%来源于煤气化,若按照一吨甲醇需0.13吨氢气,对应氢气需求分别为1020万吨和1850万吨。甲醇下游需求为烯烃、甲醛、甲醇汽油、醋酸、二甲醚、MTBE等,其中烯烃占55%,甲醛与甲醇汽油次之,均约占10%左右,生产醋酸、二甲醚、MTBE均约占6%左右。


我们预计甲醇传统应用领域平稳增长,而甲醇航运燃料将为新增市场。22年欧盟正式将航运业纳入碳市场,24年开始考核,对于5000GT以上船只,按照2024年排放量的40%、2025年排放量的70%、2026年后排放量的100%逐步纳入配额管理,且除了二氧化碳,26年也将正式考核甲烷、一氧化二氮(影响液化天然气船只)。因此自22年开始,全球甲醇双燃料船订单明显增加,且将应用由绿氢制成的绿色甲醇。22年前三季度,甲醇船舶占新增订单比重预期为3%,占替代燃料船舶比重为6%,预计随着欧洲船舶碳考核时间节点趋近,后续订单将明显增长。按照1艘5万吨载重量双燃料船舶每年耗甲醇5万吨测算,预计到2030年新增甲醇船舶渗透率9%,当年对应耗费氢量超500万吨。