4、【推荐】东方财富：PEM制氢：从0到1，风光制氢理想搭档

[ T Table_Title] 电气设备行业专题研究 / 行业研究电气设备证券研究报告 PEM制氢：从0到1，风光制氢理想搭档挖掘价值投资成长 [Table_Rank] 强于大市（维持） / 2023 年 11 月 23 日 [Table_Author] 东方财富证券研究所 [Table_Summary] 【投资要点】 ◆ 结论：①PEM 制氢正实现从 0 到 1 突破，即供给端（资本进场、国产技术突破）、需求端（风光消纳痛点、项目激增）和政策端催化，成本下降亦有望加速商业化。②我们预计，2025 年乐观情形，国产 PEM 电解槽设备成本下降 40%，叠加电费、电耗下降，2025 年制氢成本有望下降四成（相较基准情形）。③碱性+PEM 组合，经济性和实用性兼备。证券分析师：周旭辉证书编号：S1160521050001 证券分析师：朱晋潇证书编号：S1160522070001 电话：021-23586740 相对指数表现 [Table_PicQuote] 11.45% 4.13% -3.19% 一、 PEM 制氢：风光制氢理想搭档 ◆ 原理：以质子交换膜（Proton Exchange Membrane）为电解质，利用电能将水分解为氧气和氢气。 ◆ 主要部件：膜电极（MEA）、气体扩散层（GDL）、双极板、密封圈。 ◆ 膜电极（MEA）三明治结构：阴极催化剂层、阳极催化剂层、质子交换膜。 ◆ 优势：动态响应速度更快，高安全性、操作温度更低、高电解效率、高纯度、体积小。 ◆ 应用：风光耦合制氢，有望应用于分布式加氢站等，也可与碱槽组合，应用于绿氨和供热等能化领域。二、PEM 制氢行业：资本、技术、市场和政策推动发展 ◆ 供给端：各类型企业开始布局，兆瓦级产品层出+材料国产化。 ◆ 需求端：项目激增+风光大基地带来的消纳问题亟待解决。 ◆ 政策端：标准出台+技术扶持+资金补助。三、经济性：2025 年制氢成本有望下降四成，商业化可期 ◆ 基准情形：以 1000Nm³/h 产能 PEM 电解槽为例，年工作时间 4000h，电解水制氢固定成本 5900 万元，度电成本 0.28 元/kwh，电耗 4.5kwh/ 标方，不考虑碳交易，此时单位制氢成本（LCOH）约为 33 元/kg。 ◆ 2025 年中性情形：若电解水制氢设备成本降低 20%，固定成本 4900 万元，度电成本降低至 0.18 元/kwh，电耗降至 3.6kwh/标方，此时 LCOH 约为 23 元/kg，接近天然气制氢上限。 ◆ 2025 年乐观情形：相比于中性，进一步假设设备成本降低 40%，固定成本 3900 万元，度电成本降低至 0.18 元/kwh，电耗降至 3.6 kwh/ 标方，此时 LCOH 约为 20 元/kg，达到天然气制氢上限。 -10.51% -17.83% -25.15%11/23 1/23 3/23 电气设备 5/23 7/23 9/23 沪深300 [Table_Report] 相关研究《风光运营商：拨云见日，成长+防御属性凸显》 2023.11.21 《氢能系列专题二：储运：承上启下，氢能规模化应用的关键环节》 2023.11.13 《4680 量产在即，相关设备有望放量》 2023.10.20 《固态电池专题研究：产业链初步成形，产业化稳步推进》 2023.10.16 《IEA 发布《全球氢能评论 2023》，行业加速发展》 2023.09.27 [ T a b [Table_Summary] 四、格局：海外先发优势明显，国内加速追赶 / 行业研究电气设备证券研究报告 ◆ ◆ ◆ / 海外：20 世纪 50 年代开始研究 PEM 技术，先发优势明显，已形成 PLUG Power（世界第一产能）、ITM（世界第二产能）、Nel、Siemens、 Cummins 等行业龙头。国内：包括技术协同的老牌龙头、崛起的新势力和专注国产化材料研发的企业三大类。展望：①国内 PEM 制氢降本和应用潜力大。②PEM+碱性有望成主流。③《2023 中国电解水制氢装备行业蓝皮书》预测，2023 年中国 PEM 电解水制氢装备出货量有望达到 0.08GW，到 2030 年增长至 19GW，2022-2030 年均复合增长率为 124%。【配置建议】我们建议关注： ◆ 技术协同的老牌龙头：阳光电源、赛克赛斯、派瑞氢能、中石化。 ◆ 新势力：淳华氢能、长春绿动。 ◆ 专注国产化材料研发的企业：东岳集团、鸿基创能。【风险提示】 ◆ 下游绿电制氢需求不及预期； ◆ 政策支持不及预期； ◆ AEM、SOEC 等新产品替代； ◆ PEM 电解水制氢降本不及预期。 [Table_yemei] 电气设备行业专题研究正文目录 1.PEM 制氢：风光制氢理想搭档........................................................................... 4 1.1.构造+原理：独特的质子交换膜....................................................................... 4 1.2.优势：与可再生能源耦合，高安全性 ............................................................. 6 1.3.应用：风光耦合制氢、绿氢化工、燃料电池、热能 ..................................... 7 2.PEM 行业：政策支持+资本进场+技术创新与突破 .......................................... 8 2.1．供给端：兆瓦级产品层出+材料国产化 ........................................................ 8 2.2．需求端：项目激增+风光大基地带来的消纳问题亟待解决 ...................... 10 2.3．政策端：标准出台+技术扶持+资金补助 ................................................... 11 3.经济性：2025 年制氢成本有望降四成，商业化可期 .................................... 12 3.1．能源成本：度电成本下降，电耗有望对标国外 ........................................ 12 3.2．固定成本：规模效应+国产化+技术进步 ................................................... 13 3.3．测算：2025 年有望下降四成，达天然气制氢上限 .................................. 14 4.格局：海外先发优势明显，国内加速追赶 ...................................................... 16 4.1．历史：海外先发优势明显，产能领先 ........................................................ 16 4.2．现状：国内加速追赶 .................................................................................... 16 4.3．展望：0 到 1 的突破，前景可期................................................................. 18 5.投资建议 .............................................................................................................. 19 5.1.老牌龙头：阳光电源、赛克赛斯、派瑞氢能、中石化 ............................... 19 5.2.新势力：淳华氢能、长春绿动 ....................................................................... 20 5.3.国产化材料研发的企业：东岳集团、鸿基创能 ........................................... 22 6.风险提示 .............................................................................................................. 22 敬请阅读本报告正文后各项声明 2 [Table_yemei] 电气设备行业专题研究图表目录图表 1：PEM 电解槽主要组成部分 ....................................................................... 4 图表 2：PEM 电解槽和单体结构 ........................................................................... 4 图表 3：PEMWE 工艺概念图 ................................................................................ 4 图表 4：质子交换膜电解槽工作反应原理 ............................................................ 5 图表 5：碱性与 PEM 制氢对比 .............................................................................. 6 图表 6：PEM 产业路线 ........................................................................................... 7 图表 7：国内部分 PEM 电解槽企业产品及规格 ............................