氫能源概念股“漲聲一片”！氫能可以走多遠(yuǎn)，還須看光伏能走多快

本文系基于公開(kāi)資料撰寫(xiě)，僅作為信息交流之用，不構(gòu)成任何投資建議。

近期，全國(guó)范圍內(nèi)河北、廣東、山東、浙江、北京、上海等多個(gè)省市相繼在其“十四五”規(guī)劃中提出發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，帶來(lái)氫能源概念股“漲聲一片”。我大A股對(duì)主題投資從來(lái)都是熱情滿(mǎn)滿(mǎn)，而本著字?jǐn)?shù)越少、主題越好炒的邏輯，“氫能”自然受到追捧。

記得上一回“氫能熱”，還是在2019年的時(shí)候，當(dāng)年氫能首次被寫(xiě)入《政府工作報(bào)告》，報(bào)告提出要推進(jìn)充電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。歷史總是驚人地相似，資本市場(chǎng)迅速掀起一波氫能源熱潮，美錦能源（000723． SZ）、雄韜股份（002733． SZ）等龍頭股紛紛大漲，尤其是美錦能源，最高漲幅達(dá)五倍之多。（只不過(guò)主題過(guò)后又回到最初的起點(diǎn)）

拋開(kāi)市場(chǎng)人心變化之外，回到氫能基本面本身。今年是“十四五”規(guī)劃的開(kāi)局之年，任何一項(xiàng)政策規(guī)劃都將引來(lái)市場(chǎng)的廣泛關(guān)注，這將對(duì)氫能發(fā)展的帶來(lái)怎樣的影響？

圖1美錦能源、雄韜股份股價(jià)走勢(shì)，資料來(lái)源雪球

談到氫能源，憑借其零污染、能量高、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，常常被冠以“終極能源”的稱(chēng)號(hào)，擁護(hù)者自然不在少數(shù)。尤其是過(guò)去兩年有關(guān)氫能的政策頻繁出臺(tái)，不少投資者已經(jīng)開(kāi)始展望氫能的未來(lái)，表示氫能將與風(fēng)電、光伏三分天下，甚至有部分理想主義者，認(rèn)為氫能要取代風(fēng)電、光伏，成為人類(lèi)的“唯一終極能源”。

然而理想很美好，現(xiàn)實(shí)很骨感。其實(shí)自從1869年俄國(guó)人整理出化學(xué)元素周期表，將氫元素放在周期表的首位開(kāi)始，人們就從未停止過(guò)對(duì)氫的研究和利用，但氫能的“終極能源”理想至今仍然僅停留在科幻片中，當(dāng)光伏、風(fēng)電等可再生能源遍布全球之際，氫能的應(yīng)用仍處在0－1的階段。

如何正視這個(gè)問(wèn)題，我們首先不去否定市場(chǎng)對(duì)于氫能的遠(yuǎn)大期許，但重中之重是切不可孤立地看待氫能，這不是簡(jiǎn)單粗暴的對(duì)比物理、化學(xué)參數(shù)就可以一分高下，應(yīng)當(dāng)把氫能和光伏、風(fēng)電、水電放在能源體系變革這個(gè)大背景之下探討。基于此，我們?cè)撊绾慰创@新一波的“氫能熱”？氫能在未來(lái)的能源變革中又將扮演什么樣的角色？

01

熟悉又陌生的氫能

初中化學(xué)課本上有一個(gè)簡(jiǎn)潔而又經(jīng)典的化學(xué)反應(yīng)水通電后生成氫氣和氧氣，氫氣燃燒之后又回歸水，整個(gè)過(guò)程無(wú)副產(chǎn)物。同時(shí)，氫氣的熱值是化學(xué)燃料里面最高的，同等質(zhì)量下，氫氣的熱值約是汽油的3．3倍、天然氣的3．4倍、煤炭的6．8倍。

更驚喜的是，氫資源極其豐富又容易獲取。大部分氫元素以水的形式存在于大自然，地球表面約71％的面積被水覆蓋，氫元素?zé)o處不在且取之不盡。

氫氣有這么多優(yōu)點(diǎn)，氫氣制取的原理只需初中文化即可理解，那為什么在我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降倪€是很少？用氫能替代傳統(tǒng)化石燃料，看似是最完美的解決方案，實(shí)際卻是難以大規(guī)模使用。

客觀的講，氫能對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，是一種熟悉卻又陌生的能源，畢竟我們的生活場(chǎng)景幾乎沒(méi)有和氫能產(chǎn)生交集，大多數(shù)人能夠想到的是電視上說(shuō)過(guò)火箭發(fā)射的推力可以使用氫能。

圖2大眾所熟悉的氫能應(yīng)用場(chǎng)景，資料來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

02

理想與現(xiàn)實(shí)的差距

1、氫氣從哪里來(lái)？

可能絕大部分都不知道，我國(guó)是名副其實(shí)的產(chǎn)氫大國(guó)，2020年中國(guó)氫氣產(chǎn)量突破2500萬(wàn)噸，已連續(xù)多年位列世界第一。為什么還要為氫氣的來(lái)源發(fā)愁呢？

事實(shí)上，國(guó)內(nèi)的氫氣總量雖大，大部分氫氣是不環(huán)保的灰氫和藍(lán)氫。所謂灰氫是指以化石能源為原料，通過(guò)甲烷蒸氣重整或自熱重整等方法制造的氫氣，碳排放較高。藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳用碳捕捉或者碳封存手段處理了。說(shuō)到這兒就能明白，藍(lán)氫和灰氫都不是真正的清潔能源。

只有用可再生能源電解水得到的氫氣，才能實(shí)現(xiàn)零排放，也就是業(yè)內(nèi)常說(shuō)的“綠氫”，但綠氫年產(chǎn)量?jī)H僅只有100萬(wàn)噸左右，占比不足5％。說(shuō)到底，還是因?yàn)殡娊馑茪涞某杀緦?shí)在太高了。

氫能環(huán)保且資源豐富，是理想的清潔能源，這方面毋庸置疑。沒(méi)有充足的綠氫供應(yīng)，就說(shuō)明連源頭問(wèn)題都沒(méi)有解決，自然下游的各種應(yīng)用環(huán)節(jié)也就處處受限，氫能的理想成了空中樓閣。

圖32012－2020年中國(guó)氫氣產(chǎn)量增長(zhǎng)情況，資料來(lái)源中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)

圖4綠氫、藍(lán)氫、灰氫示意圖，資料來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

2、氫能給誰(shuí)用？

假設(shè)我們解決了問(wèn)題1，那問(wèn)題2就是“氫能給誰(shuí)用？”。

未來(lái)氫能發(fā)展前景最為廣闊的場(chǎng)景之一是交通領(lǐng)域的燃料電池汽車(chē)，不過(guò)燃料電池汽車(chē)同樣處在商業(yè)化早期，正如我們?cè)凇督裉斓?span>氫燃料電池，相當(dāng)于10年前的鋰電池》報(bào)告中所述氫燃料電池的應(yīng)用還存在系統(tǒng)成本高、使用成本高、加氫站建設(shè)成本高等問(wèn)題。

國(guó)家對(duì)氫燃料電池的定位是電動(dòng)化的補(bǔ)充，畢竟制氫的電價(jià)不可能比充電的電價(jià)還便宜，加上氫燃料電池的效率沒(méi)有鋰電池的效率高，所以只要能用電的地方，氫能其實(shí)是替代不了的。未來(lái)氫燃料電池主要運(yùn)用上重卡、長(zhǎng)途大巴、航空等電動(dòng)化難以實(shí)現(xiàn)的商用車(chē)領(lǐng)域。

根據(jù)2020版氫能與燃料電池汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖規(guī)劃，氫能在交通領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用至少要到2030年之后了。

圖52020版氫能與燃料電池汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖，資料來(lái)源《面向碳中和的新能源汽車(chē)創(chuàng)新與發(fā)展》（歐陽(yáng)明高），光大證券

截至2020年底，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)保有量為7350輛左右，預(yù)計(jì)這些車(chē)輛每年消耗氫氣量?jī)H在3－6萬(wàn)噸的量級(jí)，占比不到1％，反倒是化工行業(yè)對(duì)氫氣的需求最大，占到90％左右。然而我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)處于起步階段，對(duì)氫氣的需求還不足以支撐氫能的進(jìn)一步發(fā)展，所以國(guó)內(nèi)氫氣產(chǎn)量雖然位居世界第一，但是行業(yè)增速一直在低位徘徊，下游需求沒(méi)上來(lái)，供給也沒(méi)有動(dòng)能。

圖6國(guó)內(nèi)氫氣需求結(jié)構(gòu)，資料來(lái)源《中國(guó)氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》

3、氫氣如何觸達(dá)終端？

即使解決了氫氣來(lái)源問(wèn)題，氫氣的運(yùn)輸又面臨挑戰(zhàn)。氫元素位于元素周期表第一位，是最輕的元素，氫氣也是最輕的氣體，密度極小又脾氣火爆（易燃易爆），導(dǎo)致運(yùn)輸成本居高不下。目前普遍采用的是利用長(zhǎng)管拖車(chē)貯運(yùn)高壓氣態(tài)氫。

未來(lái)最理想的運(yùn)氫方式是管道氣態(tài)運(yùn)輸，類(lèi)似天然氣運(yùn)輸。但是國(guó)內(nèi)的水平還相對(duì)落后，截至2019年，美國(guó)已有約2600公里的輸氫管道，歐洲也有1598公里，而我國(guó)氫氣管道，仍停留在“百公里”級(jí)別，總里程約400公里。

圖7氫氣主要運(yùn)輸方式比較，資料來(lái)源錦緞研究院根據(jù)公開(kāi)信息整理

從產(chǎn)業(yè)鏈角度，氫能從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)绞褂?，各個(gè)環(huán)節(jié)還存在制約因素，仍處在商業(yè)化早期。本次國(guó)家對(duì)燃料電池的補(bǔ)貼政策跟以往光伏、風(fēng)電、新能源車(chē)等行業(yè)有顯著區(qū)別，氫燃料電池采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的扶持方案，要求滿(mǎn)足條件的城市群申報(bào)燃料電池發(fā)展項(xiàng)目，只有國(guó)家認(rèn)為你這個(gè)地方適合發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè)，才同意你申報(bào)。

形勢(shì)不容樂(lè)觀另外體現(xiàn)在，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)仍以中小企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)為主，研發(fā)投入通常僅在億元級(jí)別，且盈利水平較弱，大部分靠的是國(guó)家補(bǔ)貼。其實(shí)氫能的推廣應(yīng)用離不開(kāi)能源巨頭的參與，但從規(guī)劃來(lái)看，行業(yè)巨頭入局氫能源屈指可數(shù)，介入程度有限。講到這里，就不難理解為什么所謂的終極能源遲遲沒(méi)有大的動(dòng)靜。

03

實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，最終能源格局如何？

1、光伏是主力

先來(lái)看張圖，這是2021年上半年我國(guó)發(fā)電量結(jié)構(gòu)，火電發(fā)電量占比高達(dá)73％。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)，電力領(lǐng)域碳排放占全國(guó)碳排放總量的30％以上，遠(yuǎn)超過(guò)歐美等國(guó)。這是由于國(guó)家“多煤、貧油、少氣”的資源稟賦決定的。

圖82021年上半年中國(guó)發(fā)電量結(jié)構(gòu)，資料來(lái)源國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家能源局、中電聯(lián)

國(guó)內(nèi)火電以燃燒煤炭為主，要想實(shí)現(xiàn)碳中和，首先需要拿煤炭開(kāi)刀，根據(jù)清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的測(cè)算，在碳中和的目標(biāo)下，到2050年，煤炭比例則將降至5％以下?？稍偕茉磳⒊蔀殡娏Φ闹饕獊?lái)源。

問(wèn)題來(lái)了，可再生能源種類(lèi)多樣，誰(shuí)是主力？

先說(shuō)水電，顧名思義，需要靠水發(fā)電，但目前中國(guó)主要的水電資源開(kāi)發(fā)過(guò)半，主要流域中僅雅魯藏布江流域仍有較多的待開(kāi)發(fā)資源?？傮w來(lái)看，由于受環(huán)保限制、資源開(kāi)發(fā)難度影響，水電未來(lái)發(fā)展空間有限。

再說(shuō)核電，聽(tīng)起來(lái)高大上，安全隱患是最大的。包括技術(shù)設(shè)計(jì)的隱患、自然災(zāi)害的發(fā)生都可能帶來(lái)巨大的風(fēng)險(xiǎn)，此外還要面臨核廢料處理的污染問(wèn)題，日本福島核事故就是個(gè)典型。全球二百多個(gè)國(guó)家，僅有法國(guó)把核電當(dāng)做主要能源，目前已有多個(gè)核能大國(guó)宣布放棄和淘汰核電，如德國(guó)、瑞士、瑞典、奧地利和日本，美國(guó)核電站也面臨著關(guān)閉潮。

最后再講講風(fēng)電，風(fēng)能的總量其實(shí)是有限的，如果用來(lái)發(fā)電了，風(fēng)速就會(huì)下降，原來(lái)自然界的大氣流動(dòng)就會(huì)受到影響。限制行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有定論，如果地球表面裝了大量的風(fēng)機(jī)，是否會(huì)影響到季風(fēng)，繼而是否會(huì)影響到氣候。

往長(zhǎng)遠(yuǎn)看，必須得讓可再生能源走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，遍布全球，但水電只能在水資源豐富的地區(qū)應(yīng)用，核電由于其特殊性只能建立在遠(yuǎn)離人群的海邊或者海島，風(fēng)電主要集中在西北和東南沿海，光伏是最不挑地方的，從農(nóng)村樓頂?shù)礁瓯谏衬?，再到到火星，只要有光的地方，光伏就能工作?/p>

總結(jié)下來(lái)，能量供應(yīng)量最充足、對(duì)環(huán)境影響最小、場(chǎng)地不受限制的可再生能源解決辦法，最終還是光伏。全球光伏終端需求持續(xù)成長(zhǎng)的確定性進(jìn)一步提升。

圖9依靠太陽(yáng)能工作的“祝融號(hào)”火星車(chē)，資料來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)BP Energy的預(yù)測(cè)，到2060年，我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和，我國(guó)光伏發(fā)電所提供的能源占比高達(dá)35％，遠(yuǎn)超過(guò)風(fēng)電、氫能?，F(xiàn)在光伏的發(fā)電量占比僅僅2％，可以想象未來(lái)的增長(zhǎng)空間是巨大的。

說(shuō)句題外話(huà)，光伏板塊為什么持續(xù)上漲？其實(shí)背后的邏輯都在這里。從2020年初開(kāi)始，通威股份（600438． SH）和隆基股份（601012． SH）的市值都漲了3倍多，光伏龍頭正備受明星資本追捧2020年底，包括易方達(dá)、睿遠(yuǎn)基金、朱雀基金、云南能投等多家投資機(jī)構(gòu)競(jìng)相參與了通威股份的定向增發(fā)。2020年隆基股份單晶硅片產(chǎn)能利用率也達(dá)到95％，單晶組件產(chǎn)能利用率約90％。

圖102060年中國(guó)能源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)圖，資料來(lái)源BP Energy Outlook 2020

2、氫能打好輔助至關(guān)重要

我們認(rèn)為，氫能更準(zhǔn)確的定位是“輔助”。

要實(shí)現(xiàn)碳中和，必須推動(dòng)在交通、工業(yè)和建筑等領(lǐng)域的深度脫碳，對(duì)于電氣化無(wú)法改造的場(chǎng)景，氫能終于有了用武之地。除了重卡、航空和長(zhǎng)途航運(yùn)等領(lǐng)域，還有鋼鐵行業(yè)，這些碳排放大戶(hù)。氫能煉鋼現(xiàn)階段正在尋求技術(shù)突破和規(guī)?；瘧?yīng)用，如果氫能冶金技術(shù)這條路走通了，鋼鐵行業(yè)也不再是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)了。氫能將使很多難以脫碳的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和成為可能。

值得關(guān)注的是，隨著光伏、風(fēng)電裝機(jī)量的增長(zhǎng)，儲(chǔ)能市場(chǎng)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)外也陸續(xù)出現(xiàn)了超大型儲(chǔ)能項(xiàng)目，不少企業(yè)已投入到儲(chǔ)能行業(yè)中。

在今年3月份的《碳中和的“龍脈”儲(chǔ)能》報(bào)告中，我們介紹了可再生能源＋儲(chǔ)能，儲(chǔ)能將是新能源發(fā)電體系的重要部分，而氫能作為儲(chǔ)能，長(zhǎng)周期儲(chǔ)存成本更低，可以和電儲(chǔ)能形成互補(bǔ)。在大力發(fā)展可再生能源的同時(shí)，更要加快儲(chǔ)能的發(fā)展。

04

氫能發(fā)展亟需的兩大推動(dòng)力

1、政策補(bǔ)貼少不了

在能源變革中，我們國(guó)家是跑在前面，不管是光伏、風(fēng)電還是新能源汽車(chē)，中國(guó)都是最大的市場(chǎng)，但在氫能領(lǐng)域，我們卻落后了。

雖然氫能目前已經(jīng)列入“十四五”規(guī)劃，大的規(guī)劃和方向有了，但是氫能的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃到現(xiàn)在還沒(méi)有發(fā)布。一直以來(lái)，氫作為危險(xiǎn)品，受到政府嚴(yán)格管控，現(xiàn)在氫氣從化工屬擴(kuò)展到能源屬性，現(xiàn)在要將氫氣作為常規(guī)能源來(lái)對(duì)待，加氫氣就像加汽油一樣，那么如何規(guī)范使用，這些都是亟待解決的問(wèn)題。

從2019年氫能寫(xiě)入政府工作報(bào)告開(kāi)始，股價(jià)已經(jīng)漲了一波，但氫能項(xiàng)目業(yè)績(jī)依然沒(méi)有明顯變化。此前氫能在新能源體系中，其擔(dān)任的角色和價(jià)值是模糊的?；仡櫄v史，不管是新能源汽車(chē)，還是風(fēng)電、光伏，這些產(chǎn)業(yè)之所以能達(dá)到今天的規(guī)模，背后離不開(kāi)政策的支持。

2、足夠多的廉價(jià)綠電

電動(dòng)車(chē)之所以能迅速普及，重要原因是動(dòng)力電池成本的大幅下降。氫能想要推廣，需要電解水制氫成本的大幅下滑和廣泛應(yīng)用。

綠電的源頭是風(fēng)電、光伏等可再生能源，但現(xiàn)在光伏、風(fēng)電的發(fā)電價(jià)格還不夠便宜，雖然現(xiàn)在風(fēng)電、光伏的單純發(fā)電成本已經(jīng)低于煤電，但在實(shí)際生產(chǎn)中，還要考慮輸電的成本、電能入網(wǎng)的比例等等?？稍偕茉窗l(fā)電的成本還得繼續(xù)下降，真正實(shí)現(xiàn)低廉。

講到降本，在所有可再生能源中，光伏的下降速度是最快的，從2010－2020年來(lái)看，光伏發(fā)電成本下降了87％。未來(lái)隨著太陽(yáng)能板壽命和光電轉(zhuǎn)換的效率的提升，光伏發(fā)電的成本還將繼續(xù)下降，根據(jù)BP發(fā)布的2020年能源展望數(shù)據(jù)，到2050年，光伏發(fā)電的成本較2018年還能下降70％。

圖11未來(lái)30年光伏成本下降曲線(xiàn)，資料來(lái)源BP Energy

另一方面，氫能的發(fā)展還要求光伏企業(yè)開(kāi)拓更多的應(yīng)用場(chǎng)景，通威股份首創(chuàng)的“水下養(yǎng)魚(yú)、水上發(fā)電”的“漁光一體”，就是個(gè)很好的例子，截至2020年末，公司建成以“漁光一體”為主光伏電站45座，累計(jì)裝機(jī)并網(wǎng)規(guī)模超過(guò)2GW，該模式正在向全國(guó)推廣。

令人期待的是，除了通威、隆基這些光伏行業(yè)的老牌龍頭，新的勢(shì)力正在加快布局光伏產(chǎn)業(yè)今年6月份，特斯拉官宣布將會(huì)在國(guó)內(nèi)建立“特斯拉能源”部門(mén)，用于向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售太陽(yáng)能屋頂系統(tǒng)；9月華為與河南投資集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，共同促進(jìn)整縣屋頂分布式光伏試點(diǎn)項(xiàng)目的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

圖12通威股份的“漁光一體”項(xiàng)目，資料來(lái)源公司官網(wǎng)

05

百花齊放的未來(lái)能源體系

作為碳排放第一大國(guó)，我們國(guó)家仍處在高速發(fā)展期，對(duì)化石能源的需求是巨大的，政府在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)定下2030年碳高峰、2060年碳中和的目標(biāo)勢(shì)必面臨諸多挑戰(zhàn)。換個(gè)角度想，碳中和目標(biāo)對(duì)光伏、風(fēng)電、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)是前所未有的歷史機(jī)遇，氫能也從此登上了能源變革的舞臺(tái)。

未來(lái)的能源需求一定是多元化的，光伏、風(fēng)電、氫能、水電，一個(gè)都不能少，都有各自的定位?，F(xiàn)在的氫能，尚處商業(yè)化早期，生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用，都存在較大瓶頸，氫能的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈上的每個(gè)環(huán)節(jié)都有貢獻(xiàn)，一起努力，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。而光伏行業(yè)的高速增長(zhǎng)和成本降低將是氫能增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力，徹底解決綠氫源頭的問(wèn)題。

氫能可以走多遠(yuǎn)，還須看光伏能走多快。