再生能源脱网与工业脱碳的完美结合——绿氢，正在普及的路上。
什么是绿氢？
能源系统本质上为碳氢系统，氢比例越高，能源越干净、热值越高，因此从高碳燃料向低碳燃料转变，最终答案指向完全不含碳的氢能，而氢气来源广泛、热值高、清洁无碳，被誉为“21世纪终极能源”。
氢制取来源包括化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢、其他可再生能源制氢等方式，根据制氢工艺和二氧化碳排放量的不同，可划分为灰氢、蓝氢和灰氢三种路径。
其中灰氢指通过化石燃料燃烧/工业副产转化而来的氢能，生产过程中释放大量的二氧化碳，无法实现零碳生产，因技术成熟且成本较低，是当前主流制氢方式。蓝氢是在灰氢的基础上利用碳捕捉封存技术（CCUS）减少生产过程中的碳排放，实现低碳制氢，作为过渡性的技术手段。
绿氢则是通过光伏发电、风电及太阳能(行情000591,诊股)等可再生能源电解水制氢或生物质等其他环保方式制氢，在制备过程中不会产生二氧化碳，为真正意义上的绿色环保“零碳氢气”。
从产量结构来看，2021年全球9400万氢气产量主要来源于化石能源制氢，占比高达81%，其中煤制氢占全球产量的19%；天然气制氢全球占比高达62%，低碳排放制氢占比仅0.7%，其中电解水制氢产量仅3.5万吨，占比0.04%。国内制氢结构中，由于我国天然气紧缺依赖进口，煤炭资源丰富，我国氢能生产来源主要以煤炭为主，2020年我国煤制氢占比高达62%，天然气制氢占比19%，工业副产氢占比18%，电解水制氢占比也仅有1%。
绿氢由于是通过光伏、风电以及太阳能等可再生能源发电实现电解水制氢，生产过程实现零碳排放，同时以其大规模、长周期、长距离等储能优势有效解决可再生能源消纳问题，以及绿氢制氢的纯度也更高，因此绿氢逐步取代灰氢几乎是必然趋势。
除了在化工领域对灰氢替代外，长期增量空间还有交通领域、天然气加氢、炼钢用氢，助力工业、交通领域的减碳，是全球第四次能源革命的重要载体。
全球都在绿氢赛道上开足了马力
全球积极推进氢能发展，尤其近年来在碳中和+能源安全双轮驱动下，都在大力发展可再生能源制氢。
当前包括日本、德国、美国、中国等在内的42个国家和地区都已经推出氢能政策，36个国家和地区的氢能政策也正在筹备中，各国在氢能政策中均着重提出要加速布局可再生能源电解制备绿氢。
其中国内已经明确在非化工区制氢松绑，并发布电解制氢补贴。近年中央顶层设计逐步完善，发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》。多地响应国家氢能发展战略发布本地氢能规划，叠加风光大基地鼓励就地消纳，倒逼绿氢项目建设，已有4个省级行政区、3个市级行政区发布关于新能源制氢制度松绑的相关政策，并通过直接生产补贴、电价优惠和配套奖励（风光指标）支持绿氢发展，国内绿氢招标密集落地，2023年行业进入快速发展期。
机构统计目前规划绿氢项目近15GW，其中2023年1-2月开标项目达到730MW，预估全年开标项目超2GW（对应10万吨），同比翻番。
在俄乌冲突的背景下，欧盟对氢能尤其是发电领域的应用寄予厚望，希望通过发展氢能摆脱对外天然气依赖，并设定了严格的绿氢门槛以配合后续碳关税的实施。欧盟在2022年RepowerEU规划中明确提出到2030年分别自产、进口1000万吨可再生氢。
欧盟对制氢的排放设定了严格的门槛，以配合其未来碳关税的实施，将推出碳差价合约（CCfD）以促进绿氢在工业领域应用，并拟成立欧洲氢能；欧盟创新基金承诺出资8亿欧元计划2023年下半年开始氢能补贴项目招标（招标项目的制氢有固定溢价）。
在2022年12月，西班牙、葡萄牙与法国共同公布了约28亿欧元的H2Med管道建造计划，该管道每年将由西班牙向法国和葡萄牙输送200万吨绿氢。总体来看，欧盟绿氢发展将进入实质阶段。
美国的发展路线同样明确，给予绿氢丰厚的补贴。美国的《国家清洁氢能战略和路线图（草案）》对未来美国氢能发展提出明确规划，到2030、2040、2050年美国清洁氢需求将分别达到1000、2000、5000万吨/年。同时，推出《通胀削减法案》（IRA）和《两党基础设施法》（BIL）等政策工具，从经济性角度刺激绿氢产业的发展。
IRA根据制氢碳排放水平，给予不同程度税收补贴优惠，有效电解制氢成本将进一步下降，刺激绿氢行业发展。BIL也通过近100亿美元预算，通过扶持不同细分环节，构建完整的氢能产业链。
绿氢替代并不遥远
未来市场空间巨大
绿氢性价比提升，主要来自于电费成本下降和碳排放考核的趋严。
产业链哪个环节正在受益？
当前，绿氢生产技术主要有碱性电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM）、阴离子交换膜电解（AEM）以及固体氧化物电解（SOEC）四种。其中碱性制氢技术成本最低，国内90%项目采用该技术，海外此前以PEM为主，近两年为降本也逐步转至碱性路线，预计未未来的规模化集中式电解水制氢以碱性为主。
碱性电解水制氢设备由四大部分构成，其中电解槽又是最核心的设备。
全套水电解制氢装置主要设备有：前端电器设备（变压器、整流柜、PLC程控柜、仪表柜、配电柜等），占成本比重20%；核心设备电解槽，占成本比重50%-60%；固液分离装置，占成本比重15%；后端干燥纯化系统，占成本比重10%；其他辅助系统如纯水机、冷水塔、冷水机、空气压缩机、碱液箱、原料水箱、补水泵等占成本比重5%。以1000标方/h的装置为例，目前售价1000万，其中电解槽售价500万左右。
未来几年电解槽设备招标有望期翻番增长，高峰期10倍空间。根据高工氢能统计，2021年国内电解水制氢设备出货722MW（含出口，不含研发样机），根据机构对各大项目跟踪，预估今年国内电解槽招标量可达2GW，对应400台1000标方碱性电解槽。
若2030年全球到绿氢占比有望达到30%，则高峰时期电解槽设备求需求2.5万台左右1000标方，按照单线价格700万，对应市场空间1750亿，其中国内占三分之一，市场空间近600亿。
目前行业内可做及计划做碱性电解槽厂商超100家，行业产能或超10GW。2022年718、竞立、隆基三家占据市场近75%份额，三家订单主要来自中石化库车52台项目，其中竞立2022年出货230MW，市占率32%，份额第一。
趋势上看，龙头公司技术积淀深，性能指标领先且产品经过实地长时间运行检验过，优势明显，且从当前大项目招标看，由于电解槽要求稳定运行15年以上，业主方更倾向于与第一梯队、第二梯队厂商合作。
不过2023起开始，价格竞争会有所加剧，传统业务协同效应明显，可提供资源支持，技术研发激进的企业；以及依托集团内部资源（风光电站、化工园区），获得项目招标的公司，同样具备较强的发展潜力。
