国泰君安:制氢电源市场空间有多大

2024-02-29 15:49:05 来源: 智通财经

  国泰君安发布研究报告称,从整流器的技术路线区分,制氢电源可分为晶闸管(SCR)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)两大路线。按每1000标方(5MW)电解槽配备一套制氢电源,其中晶闸管制氢电源价格20万元、IGBT制氢电源价格100万元。假设电解槽年工作4000小时,当绿氢需求量达1000万吨,对应电解槽装机量139GW,制氢电源市场累计56亿元-278亿元;当绿氢需求量达1亿吨,对应电解槽装机量1,389GW,制氢电源市场累计556亿元-2,778亿元。

  ▍国泰君安主要观点如下:

  在电解水制氢领域,有ALK、PEM、SOEC、AEM等技术路线,不同路线各显神通,未来谁能制霸天下不得而知。

  但是,不管哪条技术路线胜出,都需要一台制氢电源与之匹配。因此,氢能产业特别是上游制氢的爆发,将给传统的电源行业开辟一片新蓝海。光伏、风电等新能源产业的发展催生了阳光电源300274)、禾望电气603063)等光伏逆变器、风电变流器标杆企业,相信未来氢能产业也会诞生属于自己的制氢电源龙头。

  千亿市场,制氢电源的市场空间和电解槽高度关联。

  从整流器的技术路线区分,制氢电源可分为晶闸管(SCR)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)两大路线。按每1000标方(5MW)电解槽配备一套制氢电源,其中晶闸管制氢电源价格20万元、IGBT制氢电源价格100万元。假设电解槽年工作4000小时,当绿氢需求量达1000万吨,对应电解槽装机量139GW,制氢电源市场累计56亿元-278亿元;当绿氢需求量达1亿吨,对应电解槽装机量1,389GW,制氢电源市场累计556亿元-2,778亿元。

  离网制氢趋势下,IGBT和波动性风光的匹配性更高。

  为减小新能源风光制氢项目对现有电网的冲击和扰动,未来更多项目会采用弱并网/纯离网的制氢方式。晶闸管和IGBT本质上都可以理解为“开关”,相比晶闸管,IGBT的开关控制更为精细,频率更高,相应产生的谐波也较少,整流效率更高。

  在离网制氢下,由于缺少大电网的支撑,晶闸管导通角调整的范围有限,且在低功率段会产生更大的谐波,导致更低的功率因数,而IGBT由于其快速的关断能力,能更好应对波动性风光电力带来的功率变化,产生的谐波少,整流效率更高,从响应速率和用电效率来说更适合离网制氢场景。

  制氢电源为大功率电源,与风电变流器的相似度最高。

  一是功率级别,单台制氢电源与风电变流器都为MW级,而光伏逆变器为kW级,从小功率电源向大功率电源切入存在一定的技术壁垒;二是对电网侧的理解,制氢电源与风电变流器都会涉及对电网的影响,与电网存在交互的过程,而普通的工业传动电源只需从电网取电,无需与电网进行交互,缺少对电网侧的理解。从风电变流器切入制氢电源,是适配度较高的一条路径。

  巨头纷争,IGBT唱主角。

  在未来弱并网/纯离网制氢趋势下,IGBT凭借与风光波动电力更高的匹配性市场份额会进一步扩大,从大功率电源产品经验,以及对电网侧的理解能力看,具有风电变流器制造经验的玩家将成为制氢电源赛道新的佼佼者。

  风险提示:

  技术突破不及预期、成本下降不及预期、产业政策不及预期。

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