在碳中和背景下，传统化石能源正逐步向新能源转型。同时随着氢能知识的逐步普及，人们对氢能燃烧高效无碳的优点普遍接受，对氢能的产业链也有所了解。我们发现氢能或将成为21世纪的终极能源，在此判断下，如何乘风飞翔，越飞越高，成为氢能赛道上所有企业的共同命题。
双碳，“风口”的背后推手？
氢能具备清洁低碳、热值高、来源多样、储运灵活、损耗少等优势，是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。能帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能，加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。氢气作为能源载体和储能方式，可以配合可再生能源形成低碳能源体系，是工业深度脱碳与新能源深度脱网的结合。
(资料图)
与传统化石能源相比，氢气具有能量密度高，资源无限，无碳排放，可大批量运输和长期存储，以及更高的安全性等优势，是传统化石能源的理想替代。在“节能减排，保护环境”的时代主题下，在“双碳”的时代任务下，氢能来到了属于它的“风口”。
国家发展改革委、国家能源局《“十四五”现代能源体系规划》提到，加快推动能源绿色低碳转型，科学有序推进实现碳达峰，碳中和目标，大力发展非化石能源，推动构建新型电力系统。
“双碳”目标的提出，意味着我国更加注重建立以可再生能源为主导、多能互补的能源体系，以此为背景，新能源体系步入快车道，氢能作为新能源体系之一，赛道愈发火热，逐步成为时代“风口”。
制氢：三种氢气制备工艺中，电解水制氢有望是最终选择
在氢能来源方面，制氢工艺主要有化石燃料制氢、工业副制氢和电解水制氢等。
化石能源制氢成本低，工艺成熟，目前应用最为广泛，但是化石能源属于不可再生能源，储量有限，在制氢过程中存在碳排放问题，并且需要提纯及去除杂质，未来在双碳政策背景下份额将会逐渐缩减。
工业副制氢是利用焦炉煤气等工业副产品进一步加工制氢，碳排放相对较低，但是随着未来氢能需求爆发，工业副产氢产量不高且分散，无法作为大规模集中化的氢能供应源，只能作为主要制氢路线的补充。
电解水制氢的原料是水和电，均为可再生能源，制氢过程不会产生碳排放。因为尚未实现规模化应用，技术路线不成熟，所以目前成本较高。未来随着电解水制氢规模不断扩大，制氢成本将会逐渐降低，直至与化石能源制氢平价。
相比前两种方式， 电解水制氢的原料和生产过程都以清洁能源为主，是更具优势的制氢技术路线，易与可再生能源结合，规模潜力更大，更加清洁可持续。
目前，电解水制氢技术主要有碱性水电解槽（AE）、质子交换膜水电解槽（PEM）和固体氧化物水电解槽（SOE）。其中，碱性电解槽目前基本实现国产化，生产成本低，生产规模大，商业化成熟，是性价比最高的电解水制氢路线。质子交换膜水电解槽具有转化效率高，体积小，能耗低，启停快，气体纯度高等众多优势，并且适用于波动性较大的可再生发电系统。固体氧化物水电解槽尚处于实验室研发阶段，还未商业化。
电解槽是电解水制氢的核心设备，价值量占比超过50%。据Oxfordenergy数据，随着电解槽制氢能力提高，电解槽设备的价值量占比提升。当碱性电解槽的功率从1MW提升到10MW时，电解槽设备价值量占比将会从50%提升到61%。因此，随着未来电解水制氢规模化发展，电解槽设备的价值量占比将进一步提高，电解槽“风口”即将来临。
制氢电解槽：千亿“风口”，多元机遇
据中国煤炭工业协会、毕马威、 国际商报数据，我国氢气产量自2021年的3300万吨增至2022年的3781万吨，近年增速高于全球，稳居全球第一大产氢国家。根据落基山研究所和中国氢能联盟研究院，在碳中和情形下，我国2060年氢能需求将较2020年增长2-3倍，达到1-1.3亿吨/年，氢能未来增长空间广阔。并且，在碳中和已成全球共识的背景下，电解制取的可再生氢成为各国深度脱碳实现清洁能源转型的重要载体。
随着2021-2022年我国大量新能源风光氢一体化基地的建设，风光发电侧的快速落地为制氢端的兴起创造了基本条件。2022年以来，我国氢能产业链制氢端进入快速发展期。在GGII统计中，2021-2022年我国水制氢电解槽出货量分别为350MW、722MW， 而根据国际氢能网汇总，以2023年一季度制氢项目的招标和开工情况核算，13个项目对应的电解槽出货量将达到835MW，已经超过2022年全年水平（其中碱性电解槽785MW，占比94%）。据BNEF数据，2023年中国电解槽出货量有望达到1.4~2.1GW， 占当年全球出货量的60%以上。
据测算，全球2030年新增电解槽装机规模有望达80.6GW。2030年全球ALK、PEM、SOEC三类主流电解槽的新增市场空间有望分别达到685 亿元、1547亿元、387亿元，对应2021-2030年间合计市场规模7965亿元，千亿“风口”正加速驶来。
电解槽技术与企业多元化发展，创造多元机遇。其中，碱性水电解（ALK）是目前最为成熟的技术，预计将在2022-2030年间保持装机主力地位；受益于技术端优势，我们预计质子交换膜水电解槽（PEM）占比将稳步提升，设备持续降本；固体氧化物水电解槽（SOE）正在研发成果落地的关键阶段，产业化前景良好。
从2022年出货量口径看，考克利尔竞立、派瑞、隆基三家份额合计超73%。据GGII统
计，在2022年我国722MW电解槽出货量中，考克利尔竞立排名第一，约占32%左右；
派瑞氢能（中船718所）、隆基氢能（隆基绿能）位居二、三位，前三家出货合计份额达到73%以上。
重点相关企业
据不完全统计，在布局制氢端的主要未上市企业中，考克利尔竞立、天津大陆等主要围绕氢气制取、纯化、回收；派瑞氢能、奥扬科技等企业则建立制氢、供氢、 加氢的一体化产品体系。上市公司中，隆基绿能和阳光电源自光伏领域切入布局制氢系统，产能规模均达到GW级；宝丰能源自煤化工用氢端入局，计划建立覆盖氢气制、储、用的一体化产业链；兰石重装从氢气储运压力容器切入制氢，产品 试制中；双良节能、华光环能、龙蟠科技等企业则借助在节水节能系统、能源设计方案、催化剂材料等领域的积累，积极切入制氢端产品。
隆基绿能：全球光伏龙头，延伸碱性水制氢业务
隆基绿能为全球光伏龙头，从硅片到电池、组件进行全产业链布局。2022年公司营收1290.0亿元，同比+60.0%。在业务布局上，隆基形成单晶硅片、电池组件、工商业分布式解决方案、绿色能源解决方案、氢能装备五大业务板块，在制氢端主攻碱性水电解设备。
阳光电源：依托逆变器积累，向储能制氢端延伸
阳光电源为全球逆变器龙头，近年来积极布局可再生能源制氢项目，提供制氢系统设备制造和整体解决方案，布局PEM与ALK两种制氢技术。阳光电源自1997年成立起即专注于以光伏逆变器为核心的光伏系统设备，现已形成包括光伏逆变器、风电变流器、储能系统、新能源汽车驱动系统、水面光伏系统、氢能装备、智慧能源运维服务在内的综合产品矩阵。
宝丰能源：煤化工产业龙头，耦合绿电绿氢
宝丰能源主要业务是以煤替代石油生产高端化工产品，根据公司规划，宝丰计划打造集“制氢、补氢、储氢、加氢、用氢”于一体的绿氢全产业链，制成绿氢一方面用于“以氢换煤”替代化石能源，另一方面直接用于工业补氢、氢能交通等。
兰石重装：高端压力容器引领者，开拓氢能全系产品
兰石重装主要产品是各类高端压力容器，目前业务涵盖传统能源化工装备（炼油化工、煤化 工、化工新材料等领域）、新能源装备（核能、氢能、光伏光热、储能等领域）、工业智能装备（快速锻造液压机组、工业机器人等）、节能环保装备四大板块。
小结：能源对于一个国家的重要性不言而喻。国与国的竞争从传统能源的争夺逐步过渡到新能源建设的竞争上。随着政府大规模的扶持和补贴，氢能赛道火热异常，众多企业纷纷抢摊登陆，无论是大型央企国企，还是中小民营企业，都在加速布局，我们相信氢能的商用时间一定会早于预期。
