氢能战争中国发展氢能源，是不是给日本接盘？

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　　#西瓜财子# 氢能战争：中国发展氢能源，是不是给日本接盘？
　　2019年5月22日，青年汽车水氢发动机＂正式下线＂。
　　风云浙商、全国创新能手、政府生意专家、靠谱造车人 庞青年欺负普通人不懂化学，宣称找到了一种神秘催化剂，不加油、不充电、只加水，就能跑上1000公里，市委书记现场体验后，脱口用英文点赞，＂It＂s very good!＂
　　结果61岁青年在8地几百亿项目烂尾之后，又又来了一次口头承诺，留下一地鸡毛，2021年2月，青年汽车破产。
　　没过多久，日产、本田等日本汽车厂商相继宣布停产氢能汽车，在全球引发轰动。与此同时，全国范围内多个省份相继在＂十四五＂规划中提出发展氢能产业，那么——
　　一、日本重注氢能源，是不是点歪了科技树？
　　二、中国发展氢能源，是不是给日本接盘？
　　三、大力发展氢能源的背后，又有哪些投资机会？
　　今天这篇文章东亚前海证券的34页深度研报制作，一次性帮助大家了解清楚，氢能 。
　　大家都知道，目前煤炭、石油、天然气等化石能源，是能源消费的主要来源。根据BP世界能源统计年鉴，2020年全球一次能源消费总量约557EJ（艾焦，1EJ=1018J），化石能源占比高达71% 。而可再生能源消费占比30年来虽然不断增长，但目前仅有5.4% 。
　　能源困境
　　全球化石能源消费占比71%，而我国对化石能源的依赖更加严重，2020年中国一次能源消费总量为145EJ，其中煤炭、石油、天然气消费占比分别为57%、20%和8%，合计达85%。
　　上世纪90年代，煤炭消费占比更是高达77% ，但是因为煤炭消费造成的污染太严重，所以逐步被污染物排放量更少的化石能源替代，但即便如此，煤炭消费占比仍然高达57% 。
　　除了依赖化石能源，我国还面临着另外一个难题，那就是能源依赖进口 。
　　根据国家统计局数据，我国能源消费总量长年大于能源生产总量，2019年全国能源消费总量为4860亿吨标准煤，生产总量为3970亿吨标准煤，消费量是生产量的1.22倍，从图里可以看到，这一比例过去20年始终都超过100%，超出的部分，都需要进口来满足。
　　具体到原油上，进口数量为5.57亿吨，占原油消费量的83% ，且原油对外依赖度近年来在不断攀升。
　　相比于煤炭、石油，天然气属于＂清洁能源＂，近50年来全球天然气消费占比从16.9% 提升至24.7% ，大规模替代煤炭、石油等高排放化石能源。而氢气与天然气属性相似，且二氧化碳排放更低、蕴藏丰富，具备替代天然气的潜力。
　　具体来说，相比于传统化石能源，氢能主要有四大优势：
　　1）蕴藏丰富 ：氢是世界上最普遍的元素，构成宇宙质量的75%，主要以化合物形态贮存于水中，而水是地球上存在最多的物质；
　　2）清洁低碳 ：传统能源含碳量高，燃烧过程中会排放CO2等温室气体，氢燃烧不会产生污染物与温室气体；
　　3）热值高 ：氢气的热值为120MJ（兆焦）/kg，超过所有的化石燃料，是天然气的2.5倍，汽油的3倍，煤炭的4.3倍；
　　4）形式多样 ：制氢方式有蒸汽转化、电解水制氢以及工业副产等多种途径，氢气的不同形态可适应多种运输技术方案。
　　氢能战争
　　正是因为氢能具备诸多优势，因此在全球碳中和的背景下，推进氢能源的生产和利用，已成为大部分国家或地区的共识，包括美国、欧盟以及日本 等发达国家或地区都在大力推进氢能源发展。
　　美国是发展氢能最早的国家之一。1970年美国政府就已经提出＂氢经济＂，2002年美国发布《国家氢能发展战略》，成为最早将氢能源纳入能源战略的国家之一，2012年奥巴马拨付63亿美元用于氢能等清洁能源，2019年美国发布《氢经济路线图》。
　　根据《氢经济路线图》，到2030年美国氢能源累计投资将达80亿美元，建成5600个加氢站，燃料电池汽车数量达到530万辆，截至2021年上半年，美国燃料电池汽车销量为1872辆，保有量破万辆，加氢站约50座，规划建设中的加氢站43座。
　　近50年来，美国一直在密集推动氢能技术研发和产业推广，以维持美国在能源领域的领导地位。
　　当然众所周知，对氢能最热心的当属日本，日本国内资源匮乏，一次能源供给有94% 来自海外，原油87% 来自中东地区，比我国高得多。
　　能源对外依存度过高以及2050年温室气体排放量减少80%的承诺，迫使日本加快寻找安全的替代能源，过去20年日本可再生能源消费占比不断提升，2020年达到7%。
　　1974年，在石油危机的影响下，日本启动名为＂阳光计划＂的第一个国家氢能项目，2011年东日本大地震后，日本更加重视氢能源的重要性，2014年日本政府在《能源基本计划》中将氢能定位为与电力和热能并列的核心二次能源，并提出建设＂氢能社会＂。
　　欧盟近年来也在加大对氢能源的投入，2020年欧盟发布《欧盟氢能战略》，计划未来10年向氢能产业投入数千亿欧元，目标是2050年实现碳中和。
　　相比之下，我国氢能建设起步较晚，2006年我国发布《国家中长期科学技术发展规划纲要》，提出研究可再生能源制氢技术。2011年在《节能与新能源汽车产业发展规划》提及化工副产制氢及加氢站技术等，随后支持政策密集出台，尤其是2020年以来，我国的氢能源发展相关政策加速推出。
　　透视氢能
　　下一个问题，既然氢能这么好，那为什么到现在为止，氢能都没有和我们的生活生产产生交集呢？为什么美国搞了这么多年，才完成了目标的五百万分之一？
　　理想与现实之所以有如此大的差距，关键在于三点，
　　氢从哪里来？ 氢能给谁用？ 氢如何触达终端？
　　这三个问题对应着氢产业链的三个环节，上游制氢、中游储运及下游应用。
　　氢从哪里来？
　　先说制氢，氢能的制备主要有四条技术路线。
　　直接使用化石能源制氢，因为碳排放量较大叫做灰氢 ；在化石能源制氢的过程中，利用碳捕捉等技术减少碳排放，制备出的氢叫蓝氢 ；利用太阳能、风能等可再生能源电解水制氢，可以实现碳零排放，制备出的氢叫做绿氢 。
　　简单来说就是灰氢成本低，但是污染大，而蓝氢、绿氢污染小，但是成本比较高。
　　根据IEA数据，2019年全球天然气制氢 比例75% 左右，煤炭制氢 占15% 。不同于全球天然气制氢占主导地位，我国煤制氢为首要的氢气来源，根据中国氢能联盟的数据，2019年我国煤制氢占比达到64% ，电解水制氢仅有2%左右。煤制氢的优点在于原料丰富、成本低廉、制氢效率高，但碳排放量远高于其他制氢方式。
　　利用碳捕获、利用与封存（CCUS）技术能够有效降低化石燃料制氢过程中的碳排放，但是使制氢成本提升30%到60%。因此化石燃料制氢的发展，很大程度取决于CCUS技术的规模化与成本下降。
　　绿氢可实现零碳排放，但目前电解水制氢成本约为煤、天然气制氢成本的4-5倍，绿氢的规模化发展同样取决于成本下降。
　　我们来看下绿氢的成本构成，明显电费是最主要部分，占比为66%。
　　近年来，全球可再生能源的平准化度电成本(LCOE)在不断降低，其中光伏发电LCOE从2010年的0.378美元/kWh 降低至2019年的0.068美元/kWh ，降幅为82% ，海上风电与陆上风电的降本幅度分别为29%和38%。
　　可再生能源电费成本的降低是绿氢推广的基础，未来随着可再生能源发电成本进一步降低，绿氢将迎来规模化发展。
　　预计到2050年，可再生能源电解制氢将占我国氢气供给的70%。
　　总体而言，在上游制氢环节，现阶段具备制氢能力或有布局的企业值得关注，另外由于未来绿氢是趋势，且可再生能源发电成本在不断下降，具备风光发电核心竞争力的龙头企业值得关注。
　　氢如何触达终端？
　　中游氢气储运包括氢气的存储和运输，存储主要有三种路径：高压气态储氢 、低温液态储氢 以及固态储氢 。
　　目前高压气态储氢是主流方式，技术成熟，成本最低，而液态与固态储氢尚未产业化。我国在气态储氢方面关键零部件依赖进口，液态储氢国内应用目前仅限于航天领域，民用技术还在起步阶段，与国外有较大差距，而固态储氢国内外都还在研发试验阶段。
　　氢气运输目前主要有气氢拖车、液氢槽车以及氢气管道三种方式。
　　国内普遍采用氢气拖车进行运输，气氢拖车运输因为节省了液化成本和管道运输的前期投资成本，在一定储运距离内经济性较高，适用于运输距离较近、输送量较低、氢气日用量为吨的用户端。
　　液态氢运输主要利用液氢槽车，液氢的单车运氢能力是气氢的10倍以上，运输效率提高，综合成本降低。但现有技术条件下，液化过程能耗和固定投资成本较高。
　　管道运输适用于大规模、长距离的氢气运输，可有效降低运输成本。长远来看，管道运输虽然前期投资成本较大，但是随着氢能产业链逐步完善成熟，管道大规模输氢具备显著的成本优势。
　　加氢站方面，根据H2Station、香橙会研究院等的数据，2020年全球累计已建成553座加氢站，
　　我国累计建成118座加氢站，
　　目前已投入运营101 座，待运营17座，在建/拟建的加氢站数量达到167座。
　　2020年10月，工信部提出2030年我国加氢站建设目标至少为5000座，与全球其他发达国家与地区相比，我国加氢站数量处于领先水平。
　　总结一下，中游储运方面，由于加氢站是连接上下游的重要枢纽，因此加氢站设备提供商以及建设、运营商将最先受益，另外储氢瓶供应商也值得关注。
　　氢能给谁用？
　　最后是下游应用，氢能的主要应用领域包括交通和工业。
　　根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2019年版)》预测，到2050年，氢能在中国终端能源体系中的占比，将至少达到10%，氢气需求量接近6000万吨 ，产业链年产值约12万亿元，其中交通领域用氢气可达2458万吨 ，占比约40% 。
　　随着燃料电池汽车的快速发展，交通领域的氢气需求将持续增长。2020年全球氢燃料电池汽车保有量为32535台，同比增长38%，其中中国各类燃料电池车保有量约7400辆。
　　燃料电池汽车的应用方向上，国内外有比较明显的差异。从国际上来看，燃料汽车主要发力于乘用车市场。
　　而我国氢能源在交通领域的应用，遵循商用车先发展，乘用车后发展的路径。根据新能源汽车国家检测与管理平台的数据，2020年我国燃料电池车中物流车等商用车占比达到60.5%，客车占比约39%，乘用车仅用于租赁，占比为0.1%。
　　不过氢燃料电池汽车现阶段仍然依赖于政府补助以及政策支持，未来随着燃料电池技术突破与规模效应带来的成本下降，燃料电池汽车的市场化进程将会加速。
　　氢能的另一大应用领域是工业领域，根据IEA统计数据，2018年全球的氢气使用量达1.15亿吨，主要用于原油精炼、氨制备、甲醇制备以及冶金炼钢，占比分别达到33%、27%、11%与3%。
　　预计到2050年，我国工业领域氢气消费占比仍将高达57%。
　　下游应用方面，燃料电池系统是最重要的应用环节，随着燃料电池汽车未来放量，燃料电池系统厂商将会持续受益。
　　好了，本篇文章就到这里了，相关上市公司分析及研报获取方式见评论区，记得评论点赞哦~
　　参考文献：
　　1.＂氢＂装上阵，站在万亿蓝海起点，东亚前海证券 易斌
　　2.日本氢能战略及实践的启示，李海文等
　　3.日本氢燃料电池发展＂一言难尽＂，中国能否把握超车机遇？王琳琳
　　4.日本氢能战略的特征、动因与国际协调，丁曼