（报告出品方/作者：光大证券，殷中枢、郝骞、赵乃迪）
1、氢能：二次能源的第二路线
1.1、零碳电力+氢能，能源结构优化的必由之路
碳中和背景下，新能源长期发展是实现碳减排的核心路径和手段
在全球的能源系统中，煤炭、石油、天然气等化石能源仍是能源消费的中坚力量。根据《BP世界能源统计年鉴》的相关数据，年全球一次能源消费总量为.90EJ（艾焦耳，即焦耳），同比增长1.33%；其中煤炭/石油/天然气占比分别为27%/33%/24%（总占比84%）；年中国一次能源消费总量达.70EJ，其中煤炭/石油/天然气占比分别为57%/20%/8%（总占比85%）。无论是全球的能源系统还是中国的能源系统，化石能源在能源消费结构中占比仍超过80%，其也是大多数温室气体排放的根源。
回顾人类对能源利用的探索历程，实际上是从利用核外电子到利用核内电子的过程，但这恰是宇宙、物质、能源发展的逆过程。二次能源中，对电能的利用是一项伟大的革命，现已成为能源利用的枢纽，从历史上看，“电”也引发了多次生产技术革命。而氢能同作为二次能源，具有可存储的优势，但也因制备和使用效率稍逊而经济性较差，但从能量循环的角度看，可以有助于碳的减排。
锂、氢能同作为可行且具有前景的电子存储载体，其重要的原理特点在于，Li+与H2都是小粒子，有助于提升物质/能源转换便利性。碳中和的最重要目的就是减少含碳温室气体的排放，采用合适的技术固碳，最终达到平衡；为达到碳中和，我们预计到年，清洁电力将成为能源系统的配置中枢。供给侧以光伏+风电为主，辅以核电、水电、生物质发电和对应的储能配套设施（锂电+氢能等）；需求侧全面电动化，并辅以氢能多方位利用。
锂资源约束压力加大背景下，推进氢能的生产和利用是发达国家的共识
随着全球电动车行业的高速发展，以及未来风光发电占比提升后对锂电储能需求的增长预期逐步提升，锂资源正逐步成为未来能源发展的重要掣肘。全球能源转型发展较快的欧盟和日本均对氢能发展提出了明确要求和较高的期望。
（1）日本：锂资源约束下的优先选择方向。日本于年12月提出《年碳中和绿色增长战略》（以下简称《战略》）作为日本碳中和发展的纲领性战略，其中基于资源约束和发展核心竞争力的两方面因素对氢能发展提出了长期规划并作为优先选择方向。《战略》对于日本氢能行业在扩大规模、降低成本、国际推广等多方面提出了明确的发展目标和推进方向。
扩大规模：根据《战略》预计，年全球氢能涡轮机发电装机容量3亿千瓦，氢能卡车累计万辆，零排放钢铁5亿吨/年。对应的，清洁氢供应量在年达到万吨，年达到万吨。
降低成本：根据《战略》数据，年，氢获取成本日元/Nm3（约元/kg），纯氢发电成本97.3日元/kWh（约5.76元/度），10%的氢和90%再气化LNG混合发电成本为20.9日元/kWh；年获取成本降至30日元/Nm（3约20元/kg），年获取成本降至20日元/Nm3（约13元/kg）。
国际推广：日本*府同样重视氢能发展过程中的技术与设备优势。根据Hemade咨询，日本的氢能潜力较低，但应用潜力高，未来很可能经由澳大利亚、拉丁美洲和中东进口氢能。因此，《战略》强调了日本在涡轮机、液化输氢船、大型电解装机方面的优势，致力于向可再生能源丰富的世界地区出口设备。
（2）欧盟：能源系统与清洁氢的有机结合是重要发展方向。欧盟整体已于年实现碳达峰，并于年11月提出“碳中和”愿景，后于年12月发布《欧洲绿色协议》和配套的《气候中立欧洲的氢战略》（以下简称《氢战略》）。《氢战略》提出：从年到年，电解槽的投资可能在亿到亿欧元之间。此外，在同一时期，将需要-亿欧元来扩大和直接连接80-千兆瓦的太阳能和风能生产能力到电解槽，以提供必要的电力；对现有一半工厂进行碳捕获和储存改造的投资估计在亿欧元左右；此外，投资亿欧元用于氢运输、分配和储存，以及氢加油站。从现在到年，欧盟对氢产能的投资将达到-亿欧元。
同时，使最终用途部门适应氢消耗和氢基燃料也需要大量投资。例如，将一个典型的即将报废的欧盟钢铁装置转化为氢气需要大约1.6-2亿欧元。在道路运输领域，再扩建个小型氢燃料站(相比之下，目前只有个)可能需要8.5亿至10亿欧元的投资。
能源安全背景下，氢能战略已成为国家发展的大战略
从改革开放以来，中国经济社会发生了翻天覆地的变化。当前，我国面对的内、外部形势日益复杂严峻，新冠疫情更加速了这种趋势。年5月14日的中央*治局会议首次提出了“两个循环”的概念，即内循环和外循环，其中重点强调保障粮食安全、能源安全、国防安全和供应链安全等；这也是至少未来10-20年，我国经济发展的大趋势。
然而，根据全国*协委员，中国石化集团有限公司总经理、*组副书记，中国工程院院士马永生在全国*协十三届四次会议第二次全体会议大会上的发言，年我国石油和天然气的对外依存度分别为73%和43%；一旦国际局势进一步恶化，能源保障或将出现一定的不确定性。在此背景下，氢能和光伏/风电领域一道成为了我国能源消费结构转型和能源安全保障的重要一环。一方面，我国氢能源产量丰富，根据中央广播电视总台在年5月专访中国科学院院士欧阳明高时披露的数据，每年没有充分使用的工业副产氢能就有0万吨，同时相对较高的弃风弃光资源在未来成本下降的趋势下也为绿氢生产提供了充足的电力保障；另一方面，氢能更低的储能成本、与储电互补、灵活的制储运方式等特点，使其成为集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。欧阳明高院士曾表示，氢能战略是国家的大战略，也是碳中和的重要组成部分，未来在可再生能源的长周期储能调峰中将扮演重要角色。
综上所述，构建零碳电力为主、氢能为辅的能源结构是碳中和、资源约束、能源安全等三方面背景下我国能源发展转型的必由之路。
1.2、*策支持不断，氢能产业快速发展
年氢能源首次写入《*府工作报告》，*府工作任务中明确“将推动充电、加氢等设施建设”。其实，自年以来有关部门已经从战略、产业结构、科技、财*等方面相继发布了一系列*策，引导鼓励氢燃料电池等氢能产业发展。
1.3、氢能发展已在路上，应用场景广泛
随着氢能应用技术发展逐渐成熟，以及全球应对气候变化压力持续增大，氢能产业