股 票 研 究 石油 [Table_industryInfo] [Table_Invest] 评级： [Table_MainInfo] [Table_Title] 2023.07.14 上次评级： 绿氢：从 0 到 1，构建新老能源绿色纽带 行 业 专 题 研 究 ——绿氢专题研究 杨思远(分析师) 孙羲昱(分析师) 鲍雁辛(分析师) 021-38032022 021-38677369 0755-23976830 yangsiyuan026856@gtjas.co sunxiyu@gtjas.com baoyanxin@gtjas.com S0880517090003 S0880513070005 证书编号 S0880522080005 m 增持 细分行业评级 [Table_subIndustry] 石油与天然气 增持 其它 增持 本报告导读： 氢能是零碳绿色能源，是理想的新老能源连接媒介。 受多因素驱动绿氢发展从 0到1， 2030 年绿氢用量有望达 760 万吨。 摘要：  [Table_DocReport] 相关报告 石油《能源市场在天气与弱美元下反弹》 [Table_Summary]  投资建议：氢能兼具能源与化工原料属性，是理想的连接新老能源的 媒介。“碳中和”目标推进，碳税方案落地预期，以及保障能源安全 等因素助力绿氢发展。我们推荐在绿氢产业链布局的石化龙头公司： 中国石化、中国石油、中国海油，绿氢绿电先行者宝丰能源，轻烃龙 头卫星化学。其他受益标的包括具备电解槽制造能力的石化机械、 兰 石重装、昇辉科技、双良节能以及相关阀门供应商江苏神通等。 证 券 研 究 报 告 增持 国内氢气年产量超 3300 万吨，化工行业是需求大户：根据中国煤炭 行业协会数据，2021 年国内氢气产量约 3342 万吨，其中炼化、煤化 工、合成甲醇以及合成氨需求占比达到 85%以上。氢气是合成氨和合 成甲醇的关键原料，减油增化趋势下增加石油化工领域用氢需求。通 过绿氢的掺补可以优化碳、氢比例，大幅降低化工生产单耗和碳排， 提高产品转化率。  国内氢能供给以煤制氢为主， 绿氢发展从 0 到 1：供给端来看氢气供 给分为灰氢、蓝氢和绿氢。以煤制氢为代表的灰氢凭借是当前主流制 氢方式。当前煤制氢/天然气制氢成本约在 8~10 元/kg 以及 12 元/kg， 但叠加潜在碳税成本其中远期成本曲线或上升。随着技术进步，风光 发电成本 LCOE 进一步下降，利用小时数增加，以电解水制氢为代表 的绿氢成本呈现下降趋势，未来 5 年绿氢成本有望实现与灰氢的平 价。当前国内化工用氢可替代量 2250 万吨，按照 2030 年绿氢渗透率 25%测算，2030 年绿氢用量超过 760 万吨，潜在市场空间 1160 亿。 中东以及欧盟推进绿氢战略，全球需求超 1000 万吨。  国内化工龙头加码氢能布局， 迎接“碳中和”：目前石化行业龙头企业 陆续加码氢能布局未来。中国石化目标“打造中国第一氢能公司”，通 过布局制备，储运以及加氢应用的关键环节力争成为世界领先的氢能 公司；中国石油发布《中国石油绿色低碳发展行动计划 3.0》，计划 2050 年占据国内 30%供氢市场；中国海油积极探索海上风电制氢项 目，煤制烯烃龙头宝丰能源前瞻布局绿电绿氢项目实现煤制烯烃和绿 氢“耦合”，目标 20 年实现“碳中和”；卫星化学作为国内轻烃龙头工 业副产氢储备丰富，与法液空等合作探索氢气下游应用新方向。  风险提示：技术进展低于预期的风险，可再生发电高波动特性影响绿 氢制备的风险。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2023.07.13 石油《市场对年内继续加息二次的预期上 升》 2023.07.03 石油《能源领域的新格局》 2023.06.27 石油《俄罗斯瓦格纳风波缓和， LPR首降推 动经济回升向好》 2023.06.27 石油《政策预期提升风险偏好》 2023.06.20 行业专题研究 目 录 1. 氢能：零碳绿色能源，脱碳目标驱动需求 .................................... 3 1.1. 氢能：零碳绿色能源，新老能源的连接媒介 ........................... 3 1.2. 驱动力：多重要素驱动氢能行业发展 ..................................... 4 1.2.1. 驱动力 1：“碳中和”目标、碳税法案陆续落地加速脱碳 .... 4 1.2.2. 驱动力 2：氢能是传统企业转型升级的抓手 ..................... 5 1.2.3. 驱动力 3：发展氢能符合我国保障能源安全的发展方向 .... 7 2. 需求侧：氢为工业领域重要原料，2021 年需求超过 3300 万吨...... 8 2.1. 煤化工：氢为合成氨以及合成甲醇关键原料 ........................... 9 2.1.1. 煤制甲醇：碳氢配比是关键，空分补氢是核心 ................. 9 2.1.2. 合成氨：补氢量高于甲醇，远期前景广阔 ...................... 10 2.2. 石油化工：油品升级、减油增化增加用氢需求 ......................11 3. 供给端：化石能源制氢为主导，绿氢发展从 0 到 1 ..................... 12 3.1. 化石能源制氢为主流，多种制氢方式并存 ............................ 12 3.2. 用电费用影响绿氢成本，考虑碳税等因素逐渐具备经济性 .... 13 3.1. 绿电降本以及技术进步推动绿氢产业从 0 到 1 ...................... 16 3.1.1. 风光发电成本（LCOE）仍处于下降通道 ....................... 16 3.1.2. 可再生能源发电占比提升，风光大基地带来绿氢机遇..... 16 3.1.3. 2030 年国内绿氢需求量有望超 600 万吨，全球需求或超 1000 万吨 18 化工龙头加速布局氢能产业链 .................................................... 19 4. 4.1. 公司 4.2. 4.3. 中国石化：打造中国第一氢能公司，远期力争成为世界领先氢能 19 中国石油：计划 2050 年占据国内 30%供氢市场 ................... 22 中国海油：探索海上风电制氢 .............................................. 22 4.4. 宝丰能源：绿电绿氢引导者 ................................................. 23 4.5. 卫星化学：轻烃领域龙头，工业副产氢储备丰富 .................. 25 5. 投资建议 ................................................................................... 27 6. 风险提示 ................................................................................... 27 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 29 行业专题研究 1. 氢能：零碳绿色能源，脱碳目标驱动需求 1.1. 氢能：零碳绿色能源，新老能源的连接媒介 氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的高热值 二次能源，在当前传统化石能源面排碳排压力增加，全球面临能源转型 的背景下重要性持续提升。随着可再生能源的发展，LCOE 度电成本的 逐低，通过可再生能源进行低成本绿氢制备替代灰氢已经成为大势所趋。 氢能发展符合能源发展的必然规律。复盘人类能源利用史，即是碳和氢 元素的综合利用历史，是从高碳比例能源向低碳比例能源转变的过程。 人类用能形态从最初的薪柴到化石燃料，能源形态发生改变，产生第一 次能源革命，随后热力向电力的转变带来产品形态的改变产生二次能源 革命。而今天第三次能源革命则带来风光等可再生能源向电力-氢能-储 能-化学品的变化带来能源形态和产品形态的变化。氢能则是实现能源真 正零碳排放的最终路径，被誉为“终极能源”。 氢能兼具能源和化工熟悉， 氢能是连接传统能源和新能源， 摆脱地域资 源约束的理想媒介。 氢兼具能源属性和原料属性。 当前第三次能源革命， 碳、氢、电是 3 个重要的基本单元。碳元素、碳氢化合物可作为化工原 料，电力、氢能作为能源提供社会需求的动力。通过大规模可再生能源 制氢一方面可以作为化工生产的原料生产合成氨、合成甲醇，氢也在煤 化工、钢铁等行业应用广泛。另一方面也可以通过储存的方式作为能源 存储的方式。 氢实现了原料和能源的跨界， 构建起传统能源和新能源之 间耦合的通道，成为推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源 大规模发展的理想媒介。 图 1 氢能是连接煤炭和电力理想媒介 数据来源： 《绿氢耦合煤化工烯烃的性能分析及发展建议》（王明华） 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 29 pOsRmMmNzRsRrRnOsRpQrQaQcM8OmOqQpNtQlOqQoRfQoPrNaQoPsPwMpMsPvPoNsO 行业专题研究 1.2. 驱动力：多重要素驱动氢能行业发展 1.2.1. 驱动力 1：“碳中和”目标、碳税法案陆续落地加速脱碳 碳中和的目标推动氢能加速发展。 为达到 2016 年《巴黎协定》提出的在 本世纪中叶前努力将全球温度控制较前工业化时期温度上升幅度限制 在 1.5℃的目标， 碳中和已经成为全球的共同愿景和一致行动。 目前全球 已有包括欧盟、英国、加拿大、日本等多个国家和地区超过 130 个国家 和地区提出了“碳中和”或“零碳”目标且大部分计划在 2050 年实现。中国 也提出自己的“碳中和”目标，即氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值， 2060 年前实现碳中和。通过氢能实现深度脱碳是实现碳中和的必然选择。 图 2 中国计划 2060 年实现“碳中和” 2025 2030碳达峰 •单位国内生产总值 能耗比2020年下降 13.5% •单位国内生产总值 CO2排放比2020年下 降18% •非化石能源消费比 重达到20%左右 •森林覆盖率达到 24.1% •森林蓄积量达到180 亿立方米 •单位国内生产总值 CO2排放比