每一次能源的轉換，都會改變人類文明的發展進程。

脫碳社會背景下，氫能已經成為應對氣候變化、替代化石能源的重要選擇。發達國家紛紛制定氫能路線圖，加快推進氫能技術研發和產業化布局。

在實現“碳中和”、“碳達峰”的目標下，氫能產業也將成為我國能源戰略布局的重要組成部分。目前，我國正加緊布局建設氫能全產業鏈，推動氫能在工業、交通、航運等眾多領域的應用。

氫能未來會如何發展?相關產業鏈面臨怎樣的發展機遇?近期，開源證券電力設備與新能源團隊發布報告《多重臨界點即將到來，氫能源開啟向上周期——行業深度報告》，為您全面分析氫能的發展現狀及未來趨勢，深入解析氫能上中下游產業鏈。

國內外紛紛出臺政策支持氫能源發展

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1、 全球碳中和框架下氫能源有廣闊的應用空間

(1)氫氣是高效環保的清潔能源

氫是宇宙中分布最廣泛的元素，構成了宇宙質量的75%。氣態形式的氫氣可從水、化石燃料等含氫物質中制取，并通過物理與化學變化過程存儲或釋放能量，是重要的工業原料和能源載體，可用于儲能、交通、石化、冶金等領域。

氫能與電能協同互補

資料來源：《中國氫能產業發展報告》、開源證券研究所

氫能是高效環保的二次能源，能量密度與相對安全性高于其他燃料。其能量密度高，是汽油的3倍有余;其使用裝置的使用效率高，燃料電池的能量轉換效率是傳統內燃機的2倍;其反應產物是水，排放產物絕對干凈，沒有污染物以及溫室氣體排放;安全性相對可控，引爆條件比汽油更為嚴苛;其物質儲備豐富，未來氫能的制取存在更多可能性。

氫氣相較于汽油、天然氣，熱值與相對安全性更高

資料來源：中國氫能聯盟、開源證券研究所

在全球碳中和的框架下，氫能的環保性以及可再生性，使其具有舉足輕重的作用。鑒于其種種優勢，在新能源體系下，氫能被視為與電能相互補的優質二次能源，目前的分布式能源中，已形成“風光發電-多余電量電解水制氫-氫氣儲存-利用燃料電池發電”較為完整的能源轉換鏈條，氫作為能量儲存的載體形式，有效減少了偏遠地區棄風棄光的現象。

氫氣在能源轉換系統中具備儲能的作用

資料來源：汽車消費網

全球氫能需求年均復合增長預計約4%，其中交通領域需求年均復合增長達16%

資料來源：IEA

(2)發展氫能源能夠改善能源結構，帶動產業鏈發展

打造多元能源結構體系，降低對外油氣依存度。化石能源在地球儲備有限，根據中國生態環境部報告數據，2020年我國煤炭、石油、天然氣在能源消費中分別占比56.7%、19.1%、8.5%。特別地，我國是油氣進口大國，石油與天然氣對外依存度達73%、43%，因此需在上述化石能源之外，尋找新的能源保障。同時，當某種能源受到限制時，氫能可以快速作為補充，因此打造可再生能源多元化的供應體系勢在必行。

促進風光裝機，助力實現雙碳目標。當前約有28個國家提出碳中和時間節點，中國在2020年9月的第75屆聯合國大會上進一步明確2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。氫能源作為能源儲存的一種方式，通過增強對風光發電的消納能力，有效減少棄風棄光現象，促進光伏與風電產業發展，并間接地減少溫室氣體與污染物排放。

帶動上下游產業，提供經濟增長強勁動力。從產業鏈角度來看，發展氫能涉及能源、化工、交通等多個行業領域。新興的產業鏈機會能夠通過拓展全新的賽道，實現相關行業發展的彎道超車，促進我國可再生能源、新能源汽車、工業還原技術等領域的快速發展。

2、 我國氫能源處于從零到一突破的關鍵期，政策支持力度大

氫能源作為新興產業，其發展速度很大程度上取決于政府的支持力度。一方面是加氫基礎設施的批建，足量的氫氣配套是推廣氫能使用的基礎條件;另一方面是政府對核心零部件及燃料電池整車的補貼支持，真正掌握核心技術的企業需要大量的時間與資金以支撐其技術變革和規模化生產，從而實現成本降低。

中國自2001年起確立了“863計劃電動汽車重大專項”項目，確定了三縱三橫戰略，以純電動、混動和燃料電池汽車為三縱，以多能源動力總成控制、驅動電機和動力蓄電池為三橫。隨著燃料電池產業發展逐漸成熟，中國在燃料電池領域的規劃綱要和戰略定調已經出現苗頭，支持力度逐漸加大。在2019年政府工作報告里，有一條“推動充電、加氫等設施建設”，這是氫能源首次寫入《政府工作報告》，氫燃料電池的發展進入新的階段;2020年9月，財政部、發改委等五部門聯合印發燃料電池示范應用通知，對燃料電池汽車的購置補貼政策，調整為燃料電池汽車示范應用支持政策，即所謂的“以獎代補”，并進一步明晰了對燃料電池汽車商用及氫能供應的獎勵。

國家將氫能源納入能源范疇并制定了宏觀上具體的發展規劃

資料來源：政府官網、開源證券研究所

各地政府積極出臺氫能產業鏈的補貼政策。地方政策出臺較多的區域主要集中在北京、上海、廣東、河北、山東等區域，主要聚焦在氫燃料汽車(主要為城市公交大巴車和物流車)的推廣、燃料電池核心技術研發、加氫基礎設施建設以及氫能示范城區的打造。

國內多數省份出臺政策支持氫能源產業鏈發展

資料來源：政府官網、開源證券研究所

我國目前的燃料電池補貼政策是以獎代補。隨著燃料電池技術的進步，我國正在實施各種財政政策補貼扶持燃料電池汽車商業化發展。2020年9月起，我國對氫燃料電池汽車開始為期4年的“以獎代補”政策，對入圍示范的城市群，按照其目標完成情況撥付獎勵資金。具體而言，有以下幾個特點：

(1)補貼領域：燃料電池汽車的推廣+氫能供應，利好燃料電池核心零部件國產化。燃料電池汽車推廣方面，除了對整車進行獎勵，同時對國產的電堆、膜電極、質子交換膜、碳紙、催化劑等燃料電池關鍵核心零部件環節進行積分獎勵，促進零部件的國產化替代。氫能供應方面，主要對車用氫氣實際加注量給予積分獎勵，其中，綠氫的補貼額高于灰氫。

(2)補貼方式：“以獎代補” 而非大面積補貼。氫燃料電池汽車的補貼將由面向全國大范圍式的購置補貼方式，轉為面向入圍城市群的燃料電池汽車商用補貼。同時，補貼需項目完成并達標后，經專家評審通過，對示范城市予以獎勵。

(3)補貼額度：對入選城市群，每個城市群最多獲17億獎勵。補貼采用積分制，對獲批的城市群組，燃料電池汽車的商業應用補貼上限為15億元，氫能供應補貼上限為2億元。加氫站建設沒有補貼，避免過去出現的建設充電站沒車充電的情況。

3、 國際上美、歐、日等發達國家氫能源產業鏈相對成熟

燃料電池技術突破以及環保要求共同促進全球加速氫能源發展步伐。近年來，燃料電池技術取得了重大突破性進展，氫能產業下游的應用潛力逐漸被開發。同時，全球氣候壓力增大，世界正逐步失去《巴黎協定》的溫控目標機會，各國加大了低碳和綠色轉型發展的步伐。發展氫能成為世界各主要國家的共識，目前氫經濟的全球布局已經初步展開。

2000年以來世界主要經濟體：美國/日本/歐洲/韓國/中國在氫能源領域積極布局

資料來源：《全球氫能產業發展戰略與技術布局分析》

(1)歐盟對碳排放要求嚴格，歐洲工業巨頭在氫能源積累較深

歐洲在氫能產業化推廣過程中，強調氫能在工業和交通中的脫碳作用，作為低碳發展的保障。2019年發布《歐洲氫能路線圖》，計劃2050年氫能可占歐洲能源需求的24%。

2020年歐盟委員會發布了《歐盟能源系統整合策略》和《歐盟氫能戰略》，意在為歐盟設置新的清潔能源投資議程，以達成在2050年實現碳中和的目標，同時刺激相關就業，進一步刺激歐盟在后疫情時代的經濟復蘇。其中《歐洲氫能戰略》將綠氫作為未來發展重點對象(主要依靠風能，太陽能生產氫)，制定了三階段發展目標：第一階段為2020-2024年，在歐盟境內建成裝機容量6GW的電解槽，可再生氫年產量超過100萬噸，第二階段2024-2030年，電解槽容量提升到40GW以上，可再生氫能源年產量可達到1000萬噸，第三階段2030-2050年，重點是氫能在能源密集產業的大規模應用，典型代表是鋼鐵和物流行業。

(2)美國氫能源發展起步早，加氫站利用率高

美國是最早將氫能納入能源戰略的國家。早在1970 年就提出了“氫經濟”概念。2002年，美國發布《國家氫能發展戰略》，標志著美國氫能產業從構想轉入行動階段，此后美國陸續出臺《氫能技術研究與開發行動計劃》、《氫立場計劃》、《氫與燃料項目計劃》等。2003年，以美國為首成立了氫能與燃料電池國際伙伴關系，并建立全球“氫安全委員會”，設立氫安全知識工具平臺，旨在多方位引領全球氫產業發展。自2004年以來，美國能源部平均每年投資氫能產業項目超過1.2億美元，通過一系列項目布局和持續投資，奠定了氫能產業關鍵技術的全球優勢地位。2019年，美國氫能與燃料電池協會發布《氫經濟路線圖》，重申美國將繼續保持氫能領域技術優勢地位;擬在交通、分布式發電、家用熱電聯產等多個領域擴大氫能在美國的規模化應用;提出2030年達到530萬輛燃料電池車和5600個加氫站的目標。

美國氫燃料電池市場和加氫站利用率等方面世界領先。普拉格能源基本壟斷了全球氫燃料電池叉車的市場。根據美國能源部報告數據，截至2020年底，美國在運營的加氫站49座，根據加州燃料電池合作伙伴的報告數據，截至2020年底美國燃料電池汽車保有量接近9000臺，平均每座加氫站服務汽車接近180輛，加氫站利用率高。

未來5年內，美國能源部計劃投資1億美元支持由美國國家實驗室主導的氫能和燃料電池的關鍵技術研究。

(3)日本是目前全球氫能源應用開發最全面和最堅定的國家

日本是目前全球氫能源應用開發最全面和最堅定的國家。早在20世紀70年代就開始氫燃料電池技術探索。2014年在《能源基本計劃》中將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，并提出建設“氫能社會”的愿景。先后發布《日本再復興計劃》、《能源基本計劃》、《氫能基本戰略》等相關文件，規劃了實現氫能社會戰略的技術路線，建立了全球領先的產業技術和能力儲備。氫能應用場景廣泛，涉及交通、家庭供電以及工業原料。

根據海外H2stations網站統計數據，截至2020年底，日本在運營的加氫站約142座，燃料電池汽車保有量約4000輛，每座加氫站服務車輛約30輛。

豐田、本田等企業主導推動日本氫燃料電池汽車的發展，根據豐田2020年財報，截至2021年3月，豐田Mirai的銷量累計為13963輛，主要銷往美國加州。

為了保證本土氫能供應，日本正在推進日本-文萊天然氣制氫、日本-澳大利亞褐煤治氫的海外船舶輸氫項目，并于2020年2月完成福島10MW級制氫裝置的試運營，是目前全球最大的光伏制氫裝置。

2017年日本公布了《基本氫能戰略》，2019年日本公布了《氫能利用戰略》。《基本氫能戰略》預計2025年將發電成本降低至低壓25日元/kWh，高壓17日元/kWh;預計至2025年建設加氫站320座，燃料電池轎車20萬輛，與混合動力轎車的價格相當，氫燃料電池公交車價格減半。《基本氫能戰略》中預計2050年實現氫氣供應能力500-1000萬噸/年并主要用于氫能發電，氫氣的供應成本聚集降至20日元/Nm^3，預計在2050年用氫能發電取代天然氣發電，并將發電成本降至12日元/KWh，預計實現加氫站取代加氣站，燃料電池汽車取代傳統汽油燃料車，引入大型燃料電池車;同時實現家用熱電聯供燃料電池系統取代傳統居民的能源系統。

(4)韓國氫能源產業快速發展

2008年以來，韓國政府先后實施“綠色氫城市示范等項目”，以綠色低碳城市發展戰略推動氫能產業發展。韓國先進的氫燃料汽車和燃料電池相關技術，其發展戰略是以氫能產業下游應用推動上游和中游研發。

韓國與沙特、挪威、澳大利亞、新西蘭簽署合作協議共同開發制氫項目。確定安山、蔚山、完州和全州作為“氫能經濟示范城市”試點。2019年新建加氫站20座，累計投運34座，由斗山主導建設的“昌源國家產業園業氫示范項目”將于2022年底完工，投產后預計液氫產能將達到5噸/天。

2019年韓國工信部門聯合其他部門發布《氫能經濟發展線路圖》，提出在2030年進入氫能社會，率先成為世界氫經濟領導者，計劃2040年氫燃料電池汽車累計產量增至620萬輛，加氫站增至1200個，燃料電池產能擴大到15GW，氫氣價格約為3000韓元/kg(約17.6元/公斤)。韓國計劃五年內投資2.6萬億韓元(約152億元人民幣)，加大氫燃料電池汽車的推廣和普及。

韓國現代汽車是除日本車企外另一個在燃料電池乘用車上有突破的公司。根據現代汽車財報，現在旗下的Nexo截至2021年3月累計銷量為14768輛，是全球目前累計銷量最高的氫燃料電池車型，Nexo主要為韓國國內內銷。

下游應用：重點關注燃料電池汽車的推廣和應用

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氫能源下游應用，需重點關注燃料電池系統。交通運輸是燃料電池最主要的應用。燃料電池可用在交通運輸、固定領域、便攜式電子和航空航天等領域。根據日本Fuji Keizai預測，2025年全球燃料電池市場中燃料電池汽車市場規模有望超過50%。

燃料電池汽車市場尚未打開，靜待政策落地

燃料電池補貼政策仍保持高標準。我國政府吸取鋰電池行業發展初期補貼申請的經驗，現將補貼方式調整為選擇一部分城市圍繞燃料電池汽車關鍵零部件核心技術攻關，開展燃料電池產業化示范應用，在為期4年的示范期內，中央財政將按照結果導向，采取“以獎代補”方式對示范城市給予獎勵，支持地方組織企業開展新技術研發攻關和產業化、人才引進和團隊建設以及新技術在燃料電池汽車上的示范應用等。

燃料電池汽車現有購置和運營成本高于鋰電池汽車，燃料電池汽車最終環保性更佳

資料來源：開源證券研究所

補貼政策尚未完全落地，下游需求遞延。2021年4月9日，中汽協公布最新數據顯示，3月燃料電池汽車產銷分別完成45輛和59輛，2021年1-3月，燃料電池汽車產銷分別完成104輛和150輛，同比分別下降43.2%和27.5%。

2021年Q1燃料電池汽車產銷量不及2019年和2020年同期

數據來源：中汽協、開源證券研究所

基于目前處于整個全行業發展初期，終端需求量有限，導致各項上游、中游生產不具備規模效應，目前氫能源商業化成本較高，從經濟性角度考慮下游領域尤其是私營企業或個人消費者能接受的程度較低，企業在實際運營中容易出現入不敷出，持續虧損的局面，因此政府補貼有望引領氫能源產業鏈邁向成熟。

國家出臺的以獎代補政策并劃定五個示范發展區域，初步判斷北京、上海、廣東、河北、河南五個區域將充分受益于國家補貼率先發展，發展階段有望顯著領先未入圍的省份。具體政策有待落地。

1、各環節技術成熟度、規模化后成本下降的空間

技術成熟度進步、規模化與成本下降三者是相輔相成，相互息息相關的關聯因素。以鋰電為例，電車發展初期技術不夠成熟，下游銷量少，企業生產無法滿足規模效應，電池成本居高不下，最終限制了電車推廣應用，這是負向傳導的機制。如果隨著技術成熟，需求提升，規模化滿足后成本將有很大的下降空間，整個市場空間有望徹底打開。

2、消費者對燃料電池汽車認可度的本質提升

終端消費者對產品的認可是行業發展的根基。同樣以電車為例，諸多司機在2019年以前對電車保持懷疑、謹慎、保守的態度，伴隨特斯拉的崛起、整個鋰電產業鏈的成熟、成本下降以及國產造車新勢力紛紛推出自己的作品，越來越多的國內車主認可、接受電車，電車的市場滲透率顯著提升。目前氫能源燃料電池汽車更多是商用車推廣階段，未來需得到更多私營企業或是普通消費者的認可，全行業才有望真正的完成從0到1的跨越。

投資機會：國內化工/能源等行業龍頭布局氫能源

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氫能源產業鏈國內受益公司(含上市&非上市)

資料來源：開源證券研究所

產業鏈受益公司盈利預測與估值表

數據來源：開源證券研究所

注：標*公司表示其盈利預測來自一致預測