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放眼未来，星辰大海，这是氢能最好的时代。2024年全球平均气温为15.10℃，是全球有记录以来最热的一年；全球变暖引发的暴雨、干旱、热浪等气候灾害已经给人类的生存带来了严重的损失和挑战。为应对气候变化，中国政府提出碳达峰、碳中和3060目标，氢能产业迎来革命性发展机遇。在碳中和的大背景下，氢能是工业领域深度脱碳的利器。中国每年有约100亿吨的二氧化碳排放，在钢铁和化工等工业领域，有20～30亿吨的碳排放需要依靠绿氢才能够减排，氢能在碳中和领域发挥的作用不可替代。

　　着眼当下，举步维艰，这是氢能最坏的时代。上游制氢目前的状态好比中国历史上的春秋时代，百家争鸣、格局未定；下游燃料电池好比战国时代，兼并重组正在上演，行业正经历新一轮洗牌。不管是上游制氢，还是下游燃料电池，市场订单量都不及预期；2024年，国内电解槽订单量仅1.27GW，对应制氢系统的市场约20亿元，燃料电池汽车销量仅7097辆，对应燃料电池系统的市场约20亿元。下游市场乏力，资本也趋向谨慎观望，加大了氢能企业的现金流压力。

　　在这个矛盾的时点，最重要的就是活下去，坚持到产业爆发的那一天。坚定两个思路，一是坚持正确的技术路线，技术路线之争不是单个企业之间的战斗，而是不同技术路线效率和性价比的比拼；选对路线，势如破竹；选错路线，螳臂挡车。二是明确边界，有所为有所不为。明确自身在产业中的站位，有清晰的边界感。央国企、上市公司发挥渠道、资本优势，做好系统集成；初创企业发挥研发技术优势，做好材料和零部件，不宜轻易跨界、大包大揽。

　　最好的时代：深度脱碳，掀起氢能革命

　　1.1.全球变暖与温室气体排放

　　2024年全球平均气温为15.10℃，较工业化前水平高出1.55℃，是全球有记录以来最热的一年。气候变暖会增加各种极端天气事件发生的概率，如暴雨、干旱、台风、热浪等；放眼全球，加拿大/澳大利亚/美国加州山火频发、印度连续出现超50℃高温、非洲/中东沙漠地带暴雨肆虐；国内来看，2022年的郑州暴雨、2023年的东北洪灾、2024年的贵州山火，全球变暖引发的气候灾害已经给人类的生存带来严重的损失和挑战。

　　过多的温室气体排放是导致全球变暖的主要原因。温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等，温室气体产生的温室效应能起到调节地球气温的作用；若没有温室效应，地球表面的平均温度将是-18℃，而温室气体浓度过高、温室效应过强，如金星（大小/质量/密度与地球相似，但大气中二氧化碳浓度为96%）的地表温度高达464℃。工业革命前的几千年间，地球大气温室气体浓度保持在相对稳定水平；但工业革命以来，人类通过燃烧化石能源释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体，温室效应加剧，引发了全球变暖。

　　温室气体中，二氧化碳对全球变暖的影响最大。不同类型温室气体产生的增温效应不同，科学界常以二氧化碳作为参照气体，采用“全球增温潜势”衡量一定时间尺度内，某种温室气体的相对增温能力。在百年尺度下，甲烷的全球增温潜势是29.8，氧化亚氮是273，但由于甲烷、氧化亚氮相比二氧化碳在大气中的含量低，从整体增温效应看，依然是二氧化碳的贡献最大，占比达72%。因此，减排温室气体，优先减排二氧化碳。

　　1.2.氢能是工业领域深度脱碳的利器

　　2020年，全球二氧化碳排放348亿吨；其中，中国二氧化碳排放107亿吨，占比超30%。在中国约100亿吨的二氧化碳排放中，发电（供热）占比45%，工业占比39%，交通占比10%，建筑占比5%，农业占比1%；其中，工业排放中，建材占比38%，钢铁占比32%，化工占比24%，有色占比6%。

　　氢能是工业领域深度脱碳的利器。从减排二氧化碳的角度看，①发电端，主要是火电烧煤排放的二氧化碳，可以通过光伏、风电、水电、核电来减排；②交通端，主要是飞机、轮船、重卡、小轿车，现在的新能源锂电池汽车减排的就是小轿车排放的二氧化碳，未来重型交通如飞机、轮船、重卡等可以通过氢能或泛氢能源进行减排；③工业端，钢铁行业可以通过氢冶金替代传统的焦炭冶金路线来减排，化工行业则通过电解水制绿氢替代传统的煤制氢/天然气制氢来减排。未来，发电端的碳减排主要依靠绿电，而工业端的深度脱碳则依靠绿氢；从减排二氧化碳的潜在空间看，氢在碳中和领域发挥的作用不可替代。

　　碳中和的基本定义是净零排放，是“天帮忙”+“人努力”共同促成的结果。“天帮忙”指地球系统本身对人类活动产生二氧化碳的吸收固定能力，人类排放的所有二氧化碳有约54%被自然过程吸收，其中陆地吸收31%，海洋吸收23%，另外的约46%留在大气中；“人努力”减排的是这46%的部分。中国目前有约100亿吨的二氧化碳排放，预计到2060年减排70%～75%，还有25亿～30亿吨不得不排放的二氧化碳，陆地（植树造林增强生态建设后）可吸收约13亿吨，海洋可吸收约7亿吨，剩下5亿～10亿吨通过CCUS技术进行固碳。

　　中国碳中和的框架设计是一个三端共同发力的体系。①发电端，火电逐步退出，只作为调节电源和应急电源之用；核电、水电充当稳定电源，风、光成为主力发电和供能资源，并利用储能技术克服风光的波动性。②能源消费端，用非碳能源发电、制氢，再用电力、氢能替代煤炭、石油、天然气用于工业、交通、建筑部门。③固碳端，用生态建设、CCUS等碳固存技术，将碳人为地固定在地表、产品或地层中。在碳中和的总体框架设计中，氢能在能源消费端可直接减排钢铁、化工、重型交通领域的碳排放，在发电端可匹配风光发挥储能作用，是碳中和实现路径中必不可缺的一环。

　　2.1.上游制氢：春秋时代，百家争鸣

　　氢作为一种能源，类比成熟的石油和天然气产业，上游制氢端市场空间大，玩家相对集中，容易诞生大市值的公司，是兵家必争之地；目前，国内已有超过200家电解槽相关企业，但行业标准和规范尚未完善，上游制氢处于一片混战状态，百家争鸣、格局未定，类似春秋时期。

　　2024年，国内电解槽中标规模仅1.27GW，未达到市场预期；究其原因，一方面，大标方的电解槽产品还未经过市场的充分验证，2023年6月投产的中石化库车绿氢项目是行业的标杆性项目，该项目的运行数据和结果对国内绿氢行业走向有着重要的影响，目前项目平稳运行，需要等待其长时间稳定运行后的测试结果；另一方面，绿氢的高成本仍然是制约行业发展的重要因素，还需要制氢企业不断突破，提供更多的降本方案。

　　虽然电解槽装机规模尚未起量，但行业价格战已经悄然打响。2021年，单槽5MW碱槽的中标价格是1200万元/台套，单槽1MW PEM槽的中标价格是1000万元/台套；到2024年，碱槽中标价格已降至436万元/台套，PEM槽中标价格降至535万元/台套，均逼近甚至低于成本线。这极大压缩了制氢企业的利润空间，迫使很多小企业提前出局。

　　从装机规模看，当下的制氢电解槽类似2010～2011年的光伏行业。2010年和2011年，国内光伏新增装机分别为0.6GW和2.1GW，2013年突破10GW，2016年突破30GW；预计2025年，国内电解槽出货量达3～4GW，若按年均翻倍的增速，2027年突破10GW，将是行业的一个关键拐点年份。

　　2.2.下游燃料电池：战国时代，兼并重组

　　经过5-6年的野蛮生长，下游燃料电池已经进入战国时代；战国七雄（亿华通、重塑能源、国鸿氢能、国氢科技、未势能源、锋源氢能、捷氢科技）格局初步确立，由于燃料电池汽车销量短期内还没到爆发的拐点，未来各燃料电池系统厂商仍将争夺市场，兼并重组，行业还将经历新一轮的洗牌。

　　2024年，中国燃料电池汽车销量仅7097辆，国内燃料电池汽车的年销量始终难以突破1万辆大关。参考新能源纯电动汽车的发展，当下的燃料电池汽车类似2011年的纯电动汽车；2011年国内纯电动车销量5600辆，2014年接近5万辆，2015年突破20万辆。我们预计2025年，国内燃料电池汽车销量约8000辆，行业拐点将出现在2031年前后，年销量预计突破10万辆关口。

　　现阶段，燃料电池企业普遍面临“缺钱”的窘境。一方面，行业头部企业应收账款高企，资金周转压力大；以亿华通为例，2023年公司营收8亿元，期末应收账款高达16亿元，期内应收账款增加5.4亿元。燃料电池行业通常采用“先垫后补”模式，补贴发放周期较长，企业资金回笼慢；同时，市场需求不足，下游汽车企业更强势，延长付款周期。另一方面，下游销量未爆发，燃料电池产业在资本市场遇冷；2024年，国内一级市场共有46家氢能企业融资案例，其中燃料电池相关融资案例仅5家；此外，不少头部燃料电池企业在A股上市受阻，纷纷选择赴港上市，以解融资之渴。

　　活下去剩者为王

　　3.1.选对赛道，氢能十大技术路线之争

　　参考光伏行业的单晶硅与多晶硅之争，技术路线的力量不可小觑；这不是单个企业之间的战斗，而是不同技术路线效率和性价比的比拼。氢能产业从上游制氢，到中游储运，再到下游应用，技术路线之争无处不在。选对路线，好比走在历史车轮前进的方向，滚滚向前；选错路线，则如逆水行舟，步步难行。

　　从上游制氢看，首先便是ALK、PEM、AEM以及SOEC的四大制氢路线之争，目前看ALK成本低，但电流密度低、电耗高，与风光适配性弱；PEM电流密度高、电耗低，与风光适配性好，但现阶段成本偏高；AEM兼具ALK和PEM两者的优势，但其阴离子交换膜寿命还未达到产业化要求；SOEC则另辟蹊径，在一些高温废热场景下具备独特优势。

　　①在ALK制氢路线中，隔膜有复合隔膜与PPS布路线之争，现阶段PPS布更成熟，成本低、更具稳定性；电极按照附着方式的不同，有热喷涂、化学沉积、热分解、电镀四种路线之争，从长时间附着效果看，电镀或是最优解，但大尺寸电镀和电镀工艺一致性仍待解决；极板有乳突板和平板+支撑网路线之争，从未来ALK高电密趋势看，平板+支撑网是方向。

　　②在PEM制氢路线中，催化剂有含铱催化剂和无铱催化剂之争，但只要铱载量降低到一定程度，含铱催化剂就有其生存空间；多孔传输层有钛毡与直通孔结构之争，从第一性原理看，直通孔结构孔道直通，更有利于反应水和氧气泡传输，是未来的路径选择，但其创新性强，需要经历行业的考验；双极板有蚀刻、流道冲压和板网结构之争，未来大规模起量将是流道冲压和板网结构的竞争。

　　③不管哪条制氢路线都需要制氢电源，制氢电源有晶闸管与IGBT的路线之争，从未来离网制氢趋势看，IGBT由于其快速的开关能力，能更好应对波动性风光电力带来的功率变化，产生的谐波少，对电网稳定支撑作用好，更适配离网制氢场景。

　　从中游储运看，氢气运输按照不同物理形态分为高压气态储氢、管道输氢、低温液态储氢、有机液态储氢以及固态储氢。不同储运方式适用不同场景，比如从内蒙古乌兰察布到江苏南京的超远距离运输可通过管道输氢，从江苏南京到常州的城际运输可通过低温液态储氢，常州市内到各加氢站的运输则可通过高压气态储氢。此外，固态储氢的适用场景包括叉车、两轮车等场景。在加氢站环节，则有隔膜压缩机、液驱压缩机以及离子液体压缩机之争。

　　从下游燃料电池看，其产业化相对成熟，很多技术路线已经定型，仍存在一定讨论的有氢燃料电池与氢内燃机的路线之争；在氢燃料电池系统内部，有氢气循环泵与引射器之争；在车载供氢系统中，未来重卡是加气氢还是液氢，对应有高压气态储氢与低温液态储氢路线之争。

　　3.2.明确边界，欲有所为必先有所不为

　　选对技术路线后，下一步就是明确边界。不同类型企业的资源禀赋不一，央国企、上市公司有渠道、有资本，适合布局偏下游的制氢系统和电解槽；初创企业有技术、有研发，适合布局偏上游的核心材料和零部件。

　　对央国企、上市公司，如果过度向上延伸，将导致没有足够精力聚焦某个零部件和材料，也限制了自身从市场上选择最好的供应商；对初创企业，过度向下延伸将会与原有客户形成竞争，同时增加了自身的资金压力。因此，在资源有限的情况下，明确自身在产业中的站位，有清晰的边界感，不宜轻易跨界、大包大揽。

　　来源：国泰海通证券

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