PDF《氢能时代,点煤成金》

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告

2019 年6月5日公用事业、煤炭、环保 氢能时代,点煤成金 ――氢能与燃料电池产业前沿系列一 行业深度 制氢技术多元化,因地制宜是关键.

随着燃料电池等氢能产业写入国家 战略,氢能开发受到市场关注.制氢是氢能产业链最前端环节,当前技术 路线多元化不存在单一最优模式, 需要因地制宜. 我国作为煤炭资源大国, 煤制氢是未来煤炭清洁利用的重要突破口. 储氢、 运氢是氢能利用发展的掣肘. 当前, 氢气运输瓶颈尚未完全突破、 成本较高,且加氢站数量不足导致氢能利用发展滞后.我们对目前三大运 输方式进行理论测算后认为,未来全国氢气储运基础设施构建中,大规模 制氢企业与城市门站之间主要可以管道方式运输;

城市内部或区域之间中 短距离可以集装管束(拖车)运输,液氢槽罐车则能在

300 公里以上的远 距离需求中发挥一定优势.制氢环节未来沿海主要以化工副产制氢模式, 内陆则是煤制氢与可再生能源制氢并存.我国煤炭资源与能源消费地呈逆 向分布,考虑储氢、运氢成本较高,资源地产氢且就近消纳是可行方案. 煤制氢是我国传统煤化工转型的突破口.我国传统煤化工煤制甲醇项目 产能利用率不足 60%,主要分布于内蒙古、山西等富煤地区,停产产能中 45%采用煤制甲醇工艺.这部分产能具有改造成专门制氢装置的潜能,其 改造成本为新建项目的 65%. 煤制氢相比天然气制氢具有较好的成本竞争 力,价格约 0.9 元/立方米.考虑到未来对煤化工褐煤的利用可能,成本还 存在下降空间.根据我们敏感性测算,若改造比例达 10%,全国单醇装置 可供给

124 万辆燃料电池车;

若煤化工消费占比提升

1 个百分点,全国新 建煤制氢项目可供给

543 万辆燃料电池车. 投资建议:未来我国制氢产业将呈现煤制氢、工业副产制氢、可再生 能源制氢三大技术路线并存格局.(1)沿海地区:加氢站与煤炭资源呈 逆向分布.由于尚未建立完善的氢气疏运系统,运输成本是限制沿海地 区煤制氢的主要因素;

氯碱、PDH 和乙烷裂解等化工副产供氢是燃料电 池车氢源的有效途径.(2)非沿海地区:东北、华北、西北等 三北 地区光伏、风能等分布式可再生资源丰富,过剩电力可用于电解制氢. 以河北张家口为例,为了解决弃风问题,地方政府大力发展风电制氢项 目,计划在

2020 年完成

21 座加氢站建设项目. 三西 地区煤炭资源 丰富,煤制氢潜力巨大:以山西为例,大同市已提出 氢能之都 的建 设目标,2018 年雄韬氢能大同产业园项目开工,该项目将建成年产能

5 万套的燃料电池发动机生产基地与年产能

5 万套的燃料电池电堆生产基 地,年产值超过

200 亿元. 整体产业的发展仍然是一个长期过程,短期推进应以试点方式,二级市 场的投资机会也多以主题性为主.建议关注具有煤气化资源优势,积极 布局加氢站、燃料电池整车制造的美锦能源.此外建议关注在制氢领域 积极布局的神华集团、兖矿集团等大型煤炭企业,其上市平台分别是中 国神华、兖州煤业. 风险分析:煤价大幅上涨削弱煤制氢经济性;

加氢站建设进度不及预 期;

运输环节建设进度不及预期;

CCS 技术成本能否降低具有不确定性. 分析师 殷中枢 (执业证书编号:S0930518040004) 010-58452063 yinzs@ebscn.com 王威 (执业证书编号:S0930517030001) 021-52523818 wangwei2016@ebscn.com 行业与上证指数对比图 资料来源:Wind 21017728/36139/20190605 16:25 2019-06-05 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 投资聚焦 研究背景 随着燃料电池等氢能产业写入国家战略,氢能开发受到市场关注.制氢作为 氢能――燃料电池车产业链最前端环节,在当前多元化技术背景下,如何选 择适宜我国资源禀赋、 经济环境等客观条件的制氢路径关系到整个产业链的 发展. 我国 多煤贫油少气 的资源特征决定了煤炭在能源结构中的核心地位,清 洁化利用是煤炭行业未来必经之路,而煤制氢为此提供了一个绝佳的突破口. 我们希望通过本篇报告,对煤制氢技术路径在我国适用性、推广路径做出探 讨,寻找 点煤成金 的行业新增长点. 我们区别于市场的观点 当前主流制氢方式分为工业尾气副产氢、电解水制氢、化工原料制氢、化石 燃料制氢等, 制氢成本 (包括环境成本) 是选择技术路径时考虑的重要因素. 与市场认知所不同的是,我们不认为存在单一最优模式,当前,氢气运输瓶 颈尚未完全突破、成本较高,且加氢站数量不足导致氢能利用发展滞后;

资 源地产氢且就近消纳是可行方案. 制氢环节上未来沿海主要以化工副产制氢 模式,内陆则是煤制氢与可再生能源制氢并存. 煤制气(氢)是传统煤化工领域的基础环节,属于煤化工技术领域的关键性 共性技术.煤制甲醇作为传统煤化工主要组成部分,目前产能利用率不足

6 0%,停产产能中煤制甲醇接近 45%.这部分产能具有改造成为专门制氢设 备潜能,其改造成本为新建项目的 65%. 投资观点 (1)沿海地区:由于尚未建立完善的氢气疏运系统,运输成本是限制沿海 地区煤制氢的主要因素.氯碱、PDH 和乙烷裂解等化工副产供氢是燃料电 池车氢源的有效途径. (2)中西部地区: 三西 地区煤炭资源丰富,煤制氢潜力巨大.以山西 为例,大同市已提出 氢能之都 的建设目标,2018 年雄韬氢能大同产业 园项目的开工, 该项目将建成年产能

5 万套的燃料电池发动机生产基地与年 产能

5 万套的燃料电池电堆生产基地,年产值超过

200 亿元. (3)三北地区:东北、华北、西北等 三北 地区光伏、风能等分布式可 再生资源丰富,过剩电力可用于电解制氢.以河北张家口为例,为了解决弃 风问题,地方政府大力发展风电制氢项目,计划在

2020 年完成

21 座加氢 站建设项目. 整体产业的发展仍然是一个长期过程,短期推进应以试点方式,二级市场的 投资机会也多以主题性为主.建议关注具有煤气化资源优势,积极布局加氢 站、燃料电池整车制造的美锦能源.此外建议关注在制氢领域积极布局的神 华集团、 兖矿集团等大型煤炭企业, 其上市平台分别是中国神华、 兖州煤业. 21017728/36139/20190605 16:25 2019-06-05 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 目录

1、 运输是氢能利用的核心问题

4 1.

1、 制氢技术多元化,核心问题在运输环节.4 1.

2、 氢气属于 ? 类危险品,对运输安全要求较高

7 1.

3、 三种氢气运输方式成本测算及比较

8 1.

4、 考虑储运成本,煤制氢或是内陆地区主要方式.11

2、 煤制氢是我国煤炭清洁利用的突破口

15 2.

1、 煤气化、工业副产是目前国内最主要氢气来源.15 2.

2、 传统煤化工是潜在的煤制氢产能,可为改造基础

17 2.

3、 改造、新建煤制氢项目可供燃料电池车的敏感性分析.21 2.

4、 煤制氢的成本测算以及和天然气制氢的比较.25

3、 投资建议.28 3.

1、 美锦能源:煤气化资源优势,布局燃料汽车全产业链.29 3.

2、 其他煤炭能源公司的布局介绍

29

4、 风险分析.30 21017728/36139/20190605 16:25 2019-06-05 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告

1、运输是氢能利用的核心问题 1.

1、制氢技术多元化,核心问题在运输环节 氢能作为一种二次能源, 具有绿色无污染、 原料丰富、 利用方式多样的优势. 经过工业领域数十年的发展,制氢工艺已经较为成熟.根据国际可再生能源 署测算,2017 年全球氢原料市场规模为

1150 亿美元,预计

2022 年将达到

1550 亿美元. 氢能源主产业链包括上游氢气制备、中游氢气运输储存、下游加氢站、氢燃 料电池及氢能源燃料电池应用等多个环节, 由于技术、 基础设施不足等问题, 目前各环节存在一定的难点: ? 制备:资源地和消费地逆向分布,制氢成本因技术路线和资源禀赋差异 巨大;

? 储存:关键材料、部件依赖进口,尚不具备产业化条件;

? 运输: 短期主要以气态高压、 车载运输方式为主, 经济性受到运距限制;

? 加注:加氢站缺乏统一审批规范,投资回收期长;

? 电堆:核心........