1.1.深耕化工领域,聚焦新材料抢滩新能源
深耕化工领域五十余年,“科技+工程+实业”联动发展。公司为胜炼设计院 改制设立的工程设计公司,集化工石化技术和产品研发、工程技术服务、催化剂 及基础化工原材料生产销售于一体,提供工程解决方案,聚焦新材料产品生产与 销售,并持续在氢能、光热电站、压缩空气储能领域发力。公司前身可追溯至 1969 年成立的胜利炼油厂设计室;2004 年改制为山东三维石化工程有限公司;2007 年整体变更为山东三维石化工程股份有限公司;2010 年 9 月,在深交所上市;2020 年,收购诺奥化工 89.89%的股权,业务拓延至化工原材料研发、生产、销售领域; 2021 年 5 月,更名为山东三维化学集团股份有限公司。
1.2.股权结构稳定,管理层经验丰富
股权结构稳定,管理层从业经历丰富。截至 2023Q1,公司实际控制人曲思 秋先生直接持有公司 2.30%股份,并通过山东人和投资有限公司间接持股 10.36%, 合计持股 12.66%。曲思秋先生曾任齐鲁石化胜利炼油厂副总工程师兼设计院院长, 自 2007 年 12 月起至今任三维化学董事长。公司董事、总经理等主要管理层从业 经历丰富,并持有公司一定的股份,与公司利益深度绑定。
1.3.三大业务齐头并进,盈利能力快速提升
三大业务均衡发展,强化综合服务能力。公司业务主要包括工程业务、化工 产品业务、催化剂业务三大板块,其中: 工程业务:为化工、石化行业客户提供工程咨询、工程设计、工程总承包、 项目开车、后期维护等一站式、全生命周期的工程技术服务。公司先后完成常减 压蒸馏装置、催化裂化装置、加氢精制装置、沥青装置、焦化装置、气分装置、 催化剂装置、硫磺回收装置、甲基叔丁基醚装置、润滑油装置、氢能源、储能、 光热项目等 500 多个项目的设计或总承包工作,是国内设计、总包硫磺回收装置 最多的公司,截至 2022 年底累计完成各类硫磺回收装置设计、总包合计 224 套, 装置总规模 1158 万吨/年。
化工产品业务:公司主要从事各类化工新材料研发以及正丙醛、正丙醇、异 丙醇、正丁醛、异丁醛、正丁醇、正戊醛、异戊醛、正戊醇、异戊醇、醋酸正丙 酯等高纯度产品和混合丁醇、粗辛醇、碳十二等残液提纯产品的生产与销售;是 国内最大的正丙醇生产企业、国内规模领先的正戊醇销售企业和丁辛醇残液回收 企业 催化剂业务:公司可为用户提供催化剂、水解剂、脱硫剂和脱毒剂等 30 多 种规格的系列产品,主要应用于变换工艺过程、硫磺回收工艺过程、稀土橡胶生 产过程等;是国内具有重要影响力的耐硫变换工艺技术和催化剂产品提供商,公 司开发的低水气比耐硫变换工艺及催化剂处于国际领先水平。
收购诺奥化工,营收、利润实现快速增长。2018-2022 年,公司营业收入由 5.23 亿元增长至 26.10 亿元,年均增长率达 49.5%,其中 2021 年公司营收同比 增长 289.3%,主要系 2020 年 12 月诺奥化工纳入公司合并报表范围所致。公司 归母净利润由 2018 年的 0.40 亿元增长至 2022 年的 2.74 亿元,年均增长率达 61.8%;其中 2022 年公司营收、归母净利润分别同比下降 0.8%和 27.5%,主要 受能源价格上涨、需求疲软等方面影响,公司化工产品整体平均售价同比下滑, 其中丁醇、辛醇平均售价同比跌幅较大,影响公司整体业绩,2022 年公司化工业 务实现利润总额 1.67 亿元,同比减少 52.39%。2023Q1 公司实现归母净利润 4539.83 万元,比上年同期下降 27.97%,我们认为主要由于行业景气度下滑,化 工业务利润承压,从而拖累整体业绩。

化工业务贡献主要营收,工程总承包业务增长迅速。公司营收由醇醛酯类、 工程总承包、残液加工类、产品销售以及工程设计五类构成,2022 年醇醛酯类、 残液加工类等化工产品两项业务营收合计占公司总营收的 66.2%。随着公司并购 诺奥化工,工程总承包、产品销售占比逐步下滑但营收整体上涨,由 2018 年的 2.56/1.62 亿元增至 2022 年的 5.65/2.04 亿元,CAGR 分别为 21.89/5.83%。
业务结构调整造成毛利率波动,归母净利率整体稳定。2018 年-2022 年公司 毛利率总体呈现下降趋势,由 2018 年的 31.92%下降至 2022 年的 19.57%,我 们认为主要由于公司业务结构调整导致。分业务看,工程设计毛利率保持较高水 平,2018-2022 年总体维持在 50%以上;工程总承包业务毛利率呈现不断上升的 势头,由 2018 年的 6.89%增长至 2022 年的 21.48%;产品销售毛利率呈下滑趋 势,由 2018 年的 50.30%下降至 2022 年的 29.47%;受制化工市场部分产品需 求疲弱,价格表现不佳,醇醛酯类、残液加工类毛利率近年下滑明显,2022 年度 公司醇醛酯类、残液加工类毛利率分别为 13.38%、24.21%,比上年同期下滑 6.77pct、10.81pct。归母净利率保持平稳,由 2018 年的 7.64%增长至 2022 年的 10.49%,盈利能力总体保持稳定。
费用管控成效显著,研发投入持续增加。2018-2023 年一季度,公司期间费 用率由 2018 年的 17.17%下降至 2023Q1 的 9.56%;其中销售费用率下降显著, 由 2018 年的 4.90%下降到 2023 年一季度的 0.83%。研发费用方面,公司高度重 视自主研发和技术创新工作,研发费用增长快速,研发费用由 2018 年的 3121.64 万元增长至 2022 年的 1.02 亿元,CAGR 为 34.38%,2023 年一季度公司研发费 用为 2459.10 万元,同比增长 5.64%。经营性现金流持续向好,资产负债率保持下行。公司经营活动产生的现金流 量净额从 2018 年 0.73 亿元增加至 2022 年 5.11 亿元,年均增长率达 62.7%。资 产负债率整体保持下行,由 2018 年的 22.4%下降至 2022 年的 18.8%,2023 年 一季度公司资产负债率为 15.7%。
2.1.化工工程设计&总承包:深度绑定优质客户,鲁油鲁炼打开成长空间
工程设计立身,项目经验丰富。公司是由胜利炼油设计院改制设立的工程 公司,具有丰富的工程咨询、工程设计以及以设计为主导的工程总承包业务经验, 主要服务于石油化工、煤化工等行业,从事以炼油化工项目为主的工程设计和总 承包业务。多年来,公司先后完成常减压蒸馏装置、催化裂化装置、加氢精制装 置、沥青装置、焦化装置、气分装置、催化剂装置、硫磺回收装置、甲基叔丁基 醚装置、润滑油装置、氢能源、储能、光热项目等 500 多个项目的设计或总承包 工作,并多次获得国家级、省级荣誉。其中齐鲁分公司油品质量升级碳四资源综 合利用技术改造项目获中国石化优质工程奖、山东省石油化工系统优秀工程勘察设计一等奖,烟台万华 PO/AE 一体化项目 LPG 精制及丁烷异构装置获山东省石 油化工系统优秀工程勘察设计一等奖。
国内硫磺回收龙头,自研无在线炉硫磺回收技术。公司是国内最早从事硫 磺回收设计和研发的单位,自主开发了无在线炉硫磺回收国产化技术,填补了国 内空白,达到了国际先进水平,被誉为硫磺回收“专家”。截至 2022 年底,公司 累计完成各类硫磺回收装置设计、总包合计 224 套,装置总规模 1158 万吨/年, 是国内设计、总包硫磺回收装置最多的公司,承接了恒力石化(大连)炼化有限 公司 65 万吨/年硫磺回收项目,中化泉州 38 万吨/年硫磺回收联合装置等项目, 并进一步将业务拓展至海外,承揽泰国硫磺回收项目。
客户资源丰富,深度绑定齐鲁石化。公司主要客户群涵盖中国石化集团、中 国石油集团、国家能源集团、大唐集团、中国中化控股、中海油集团、中煤集团、 中广核集团、中国兵器工业集团、万华化学集团、恒力石化、盛虹石化、裕龙石化等国内优势化工、能源企业。2020-2022 年,公司第一大客户均为齐鲁石化, 对齐鲁石化销售额分别为 1.86 亿元、2.46 亿元、2.98 亿元,占公司总营收的 27.5%、 9.3%和 11.4%。
近三年工程设计&总承包业务保持快速增长。拉长时间来看,2010-2022 年公司工程设计+工程总承包业务营收呈现先升后降的局面,由 2010 年的 1.79 亿元增长至 2014 年的 6.80 亿元,后逐步下降至 2020 年的 3.93 亿元,2020 年 以后公司工程设计+总承包业务快速增长,2021、2022 年增长率分别为 29.2%、 30.0%,至 2022 年公司工程设计、工程总承包业务合计实现营收 6.61 亿元,已 接近历史最高水平。
“鲁油鲁炼”或将再造齐鲁石化,公司有望乘东风带动工程业务发展。据中国石化集团公司副总工程师兼齐鲁分公司代表、党委书记韩峰表示,齐鲁石化 将在 2023 年继续加大投资力度,加快推进“鲁油鲁炼”基地项目落地建设。我 们认为,公司凭借:1)区位优势,地处淄博紧邻齐鲁化工园区;2)历史渊源, 公司前身为齐鲁石化旗下的胜利炼油厂设计所;3)良好合作,公司已为齐鲁石化 设计了大量的工程项目;有望充分受益“鲁油鲁炼”战略,带动工程业务蓬勃发 展。
2.2.精细化工:扩产规划明晰,助力稳健成长
外延并购诺奥化工,切入精细化工领域。2020 年 4 月,公司支付 1.48 亿元 现金购买诺奥化工 17.37%股份,同时拟以发行股份及支付现金相结合的方式购买 李建波等 197 名交易对方持有的诺奥化工 82.43%股份,在上述交易完成后持有 诺奥化工 99.80%股权;2021 年 8 月公司以自有资金 169.6 万元收购王敏持有的 诺奥化工 0.20%股权,自此公司持有诺奥化工 100%股权,诺奥化工成为公司全 资子公司。化工制品产品矩阵丰富,质量优秀。诺奥化工产品主要包括丙醛、正丙醇、 异丙醇、戊醛、戊醇等高纯度产品以及混合丁醇、粗辛醇、碳十二等残液提纯产 品,是国内规模领先的正丙醇、正戊醇生产企业和丁辛醇残液回收企业;技术方 面,诺奥化工已掌握正丙醛、正戊醛合成所需的羰基合成技术,丁辛醇残液回收 技术及醛类加氢技术的自主知识产权,产品质量达到或超过国外同类产品。
公司产能充沛,产销率保持良好。参考公司公告,截止 2022 年底公司丙醛、 丁醛、戊醛、异丁醛、2-甲基丁醛(上述产品可切换生产)产能分别为 17 万吨/ 年、4 万吨/年、3.6 万吨/年、0.7 万吨/年、0.52 万吨/年,丙醇、异丙醇、正丁醇、 正戊醇、异丁醇(上述产品可切换生产)产能分别为 13.1 万吨/年、7.2 万吨/年、 5 万吨/年、0.5 万吨/年、0.4 万吨/年,同时拥有 10 万吨/年醋酸正丙酯、2 万吨/ 年辛醇、2 万吨/年碳十二和 1.41 万吨/年混合丁醇产能。从实际产销量情况看, 2022 年公司共生产化工产品 23.75 万吨,其中残液加工类产量为 5.92 万吨,醇 醛酯类产品产量为 17.83 万吨,产销率分别达 98.5%、97.5%,基本实现产销平 衡。售价方面,受 2022 下半年化工市场需求疲弱等因素影响,2022 下半年残液 加工类、醇醛酯类产品价格分别下降 16.01%、12.07%。
双重优势助力公司化工业务成长。我们认为公司有两大显著优势: (1)便捷区位优势:公司位于石化重镇山东淄博,在内蒙、天津、青岛、上 海、福建等国家能源、石化基地设有分公司或项目部。公司主要生产基地位于齐 鲁化工园区、南京六合化工园区,紧邻上游原材料供应商和下游采购商,可有效 降低原料、产品生产、运输成本,提升运营效率和盈利能力。 (2)柔性生产优势:公司可及时、灵活调节生产,根据市场需求动态调整产 品结构,优先保证具有较强盈利能力的产品生产,努力实现效益最大化。公司产 品正丙醛、正丙醇、正丁醛、正戊醛作为正丙醇、醋酸正丙酯、正丁醇、正戊醇 的原材料,既可以生产自用,又可以直接对外销售,增强了公司经营的灵活性, 可以较好的应对行业周期。
拟 8 亿投资一体化技改项目,拓品类扩产能。参考诺奥化工官网,诺奥化工 拟投资 8 亿元开展 25 万吨/年羰基合成(醛、醇、酸、酯)一体化技改项目。项 目分二期建设,一期投资 3 亿元建设一套丙酸/丁酸/戊酸生产装置,总设计产能 为 3 万吨,包括 1 万吨丙酸、1 万吨丁酸、1 万吨戊酸,切换生产。二期对现 有 2 万吨丙醛生产装置(400#装置)进行技改,改造后达到 25 万吨丙醛、正 丁醛、异丁醛、正戊醛、2-甲基丁醛的生产能力,同时产业链延伸生产正丁醇、 异丁醇、辛醇、正丁酸、异丁酸、异辛酸、2-丙基庚醇、丙酸乙酯、丁酸乙酯等 产品共 27 万吨。此外,诺奥化工根据市场结构变化,完全依托现有装置和环保 设施,不新增投资,在现有 800#装置基础上,对生产工艺参数适当优化,使现 有 800#装置切换生产为 3 万吨/年丁醛(包括 2.7 万吨正丁醛和 0.3 万吨异丁 醛),1 万吨/年戊醛和 1 万吨/年丙醛。
新布局:携手上海华谊开拓 MMA 生产工艺。MMA 全称为甲基丙烯酸甲酯, 是生产聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的重要原料。近些年来,中国光学、电子、 汽车领域应用的新材料呈现蓬勃发展之势,PMMA 可以应用在液晶显示器材料、 汽车仪表及照明材料,建筑装饰材料、广告灯箱材料等领域,具有广阔的市场前 景。国内 MMA 市场存在对外依存度较高,人均消费量较低的特点。根据华经产 业研究院统计,截至 2020 年,我国 MMA 表观消费量增长至 110 万吨,实际产量 约 89 万吨/年,缺口部分依赖进口。 工艺水平领先,有望释放利润弹性。2022 年,诺奥化工与上海华谊公司合作 的“氧化酯化法合成甲基丙烯酸甲酯工艺”中试试验取得成功,工艺水平领先, 后续有望规划 MMA 生产产能,带动利润增长。
2.3.催化剂:研发为本,持续筑造高壁垒
产品种类丰富,技术水平雄厚。公司催化剂业务主要由控股子公司青岛联信 开展,可为用户提供催化剂、水解剂、脱硫剂和脱毒剂等 30 多种规格的系列产品, 主要产品包括:QDB 系列耐硫变换催化剂,QLS、QSR 系列硫磺回收催化剂, QSJ 系列水解剂,QTD、QZH 系列脱毒剂、脱硫剂以及稀土橡胶催化剂等。青岛 联信技术水平领先,一直致力于耐硫变换技术的研发并持续不断地进行创新,开 发出多项业内技术水平领先、具有自主知识产权的新工艺和新产品,获国家发明 专利和省部级科技进步一、二等奖三十余项;
其中 QDB 系列 CO 耐硫变换催化剂 综合性能经业内知名专家鉴定为国际领先水平,已在国内近 90 余套大中型煤化工 装置中得到成功的工业应用;开发的“低水/气耐硫变换新工艺”和“双高原料气 耐硫变换新工艺” 解决了长期困扰业界的“高浓度 CO 原料气”变换装置蒸汽消 耗高、易发生甲烷化副反应、变换炉超温和装置不能长周期稳定运行的难题,填 补了国际空白,已在国内 40 余套“粉煤气化”大中型煤化工装置中成功的工业应 用。
三重优势筑壁垒,项目投产夯实盈利能力。我们认为青岛联信具有三大优势: 1)技术优势,青岛联信拥有国际领先的低水气比耐硫变换工艺技术,并具有很强 的技术持续研发能力,科技带头人纵秋云教授为业界领军人才。2)协同优势,从 经营模式上来看,青岛联信目前不仅可以对外销售催化剂,还可以对外提供工艺 包、专有设备及耐硫变换领域的其他技术服务,市场竞争力突出;此外青岛联信 可与母公司、诺奥化工实现优势互补,协同发展。3)产能优势,青岛联信耐硫变 换催化剂生产能力达到 13000 吨/年,可以为用户提供多种规格的耐硫变换催化剂、 配套的净化剂和脱毒剂等系列产品。根据公司发布的投资者关系活动记录表,公 司高端催化剂项目一期(5000 吨/年)已建成投用并达产,在助力公司催化剂产 能瓶颈实现突破的同时,生产流程得到优化,生产效率实现提升。
3.1.稀土顺丁橡胶市场空间广阔,国产替代进行时
顺丁橡胶产量大、应用广泛,22 年市场空间逾 150 亿。顺丁橡胶为丁二烯聚 合而成的合成橡胶,是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶,参考卓创资讯,2022 年我国顺丁橡胶供应总量达 148.43 万吨,同比 2021 年上涨 3.1%,需求总量达 141.53 万吨,同比 2021 年增长 2.1%。顺丁橡胶弹性高、耐磨性能好、滞后损失 小、动态性能优异、耐低温性能良好,广泛用于轮胎制造、耐寒制品、防震制品 和胶鞋、胶带、胶辊等领域,其中应用于轮胎制造的顺丁橡胶占我国顺丁橡胶总 消费量的 69.6%。价格方面,截至 5 月 8 日,我国顺丁橡胶现货价格为 11150 元 /吨,从历史价格走势来看当前价格处于低位,按照当前价格计算,2022 年我国 顺丁橡胶年市场空间已达 157.8 亿元。

稀土顺丁橡胶质量更优,更适合制造高性能轮胎。根据催化体系不同可以将 顺丁橡胶分为 5 个体系,即镍系、钴系、锂系、钛系以及稀土(钕)系。其中,稀 土顺丁橡胶是以稀土金属钕为主体的催化体系聚合的一种顺丁橡胶,具有链结构 规整度高、自粘性好等特点,其加工和物理机械性能优异;应用于轮胎,在耐磨耗、抗疲劳、生热、耐老化和滚动阻力等性能方面明显优于镍、钴、锂和钛系等 传统顺丁橡胶。用稀土顺丁橡胶制备的轮胎具有抗湿滑性好、滚动阻力小、生热 低、耐磨性能优异等特点,不仅可以降低汽车油耗,而且可以提高安全指数,是 制造当前世界最为流行的子午线轮胎的理想胶料。
需求+政策双重刺激,稀土顺丁橡胶需求量有望快速提升。(1)需求端:根 据中国汽车工业协会统计,2022 年我国新能源汽车持续爆发式增长,产销分别完 成 705.8 万辆和 688.7 万辆,同比分别增长 96.9%和 93.4%,连续 8 年保持全球 第一。相对于普通燃油车,电动汽车自重较大且加速迅猛、提速能力强,会给轮 胎抓地力带来额外的压力,因此对轮胎的耐磨性提出了更高的要求,与之新能源 汽车配套专用的高性能轮胎是行业发展需求。
(2)政策端:欧盟已宣布自 2021 年 5 月 1 日起实施新的轮胎标签法案,要求自进入欧盟市场的轮胎产品必须粘贴 轮胎标签,以显示轮胎燃油效率、湿地抓地力和滚动噪声等参数等级,参数不符 合欧盟最低要求的轮胎产品将被拒绝进入欧盟市场。我们认为绿色轮胎政策的不 断推出将促使轮胎生产企业不断优化轮胎滚阻、湿抓和噪声等级,继而加大对稀 土顺丁橡胶的需求量。因此不论从需求还是政策层面都将会推动稀土顺丁橡胶需 求量提升,据金联创橡胶预计,未来 5 年我国稀土顺丁橡胶的需求量有能力翻一 番,达到 20-25 万吨。
国外实施技术封锁,国内稀土顺丁橡胶依赖进口。顺丁橡胶产品具有战略物 资地位,国外一直对顺丁橡胶生产技术实施技术封锁。当前国内顺丁橡胶生产技 术主要为上世纪 60 年代自行开发的镍系顺丁橡胶工艺,市场存在产品牌号单一、 市场过剩、竞争激烈、产品价格低等问题。在汽车产业对轮胎性能要求越来越高 的情况下,稀土顺丁橡胶已成为高性能轮胎首选的并用胶。
当前全球稀土顺丁橡 胶产能主要集中于欧洲、亚洲等地区,相关生产企业有新加坡阿朗新科、日本合 成橡胶公司、俄罗斯 NIZHNCKAMSK 公司、朗盛化学等,其中新加坡阿朗新科 是全球最大的稀土顺丁橡胶供应商,生产装置年产能达到 14 万吨。我国从事研究 和生产稀土顺丁橡胶的企业有燕山石化、独山子石化、浙江传化、三维化学、锦 州石化、四川石化等,经过多年发展与积累,我国稀土顺丁橡胶生产能力稳步提 升,但受原材料、生产技术限制,无法大规模工业化生产,市场需求仍依赖进口。
国产替代进行时,公司先发布局已掌握年产 5 万吨稀土橡胶工艺及催化剂配 制生产技术。公司在稀土顺丁橡胶工程技术和催化剂两大领域深入布局:(1)工程技术:公司同博实股份共同成立青岛维实,其中公司持有维实 51% 的股份,由维实引进俄罗斯先进的稀土橡胶技术,这一技术已在俄罗斯下卡姆斯 克石化橡胶厂和西布尔公司应用,并经多年生产检验,产品质量优良稳定,其产 品全部供应米其林、普利司通、固特异、马牌等多家全球知名轮胎企业。2016 年, 公司、青岛维实、四川石化三方签署协议,在四川石化 15 万吨/年镍系顺丁橡胶 装置基础上通过局部改造,实现 5 万吨/年钕系顺丁橡胶的设计产能,并可与原有 镍系顺丁生产正常切换;2019 年 5 月生产线改造项目正式完工。
2021 年 12 月, 四川石化顺利试产出 600 余吨合格品以上钕系顺丁橡胶,产品覆盖所有 NdBR(稀 土顺丁橡胶)40/50/60 牌号,各项产品分析结果均达到工艺包要求,产品指标优 于或等于国内外同类产品,生产过程各项参数运行平稳,安全环保达标,顺利实 现钕系与镍系顺丁橡胶同时高质量生产的目标。(2)催化剂:公司已可为客户提供稀土橡胶催化剂,随着国产稀土橡胶产能 的不断释放,我们认为也将为稀土橡胶催化剂带来较大的市场空间。 公司稀土橡胶工艺及催化剂配制生产技术在国内已处于领先地位,我们认为 在随着稀土顺丁橡胶需求量的逐步释放,公司凭借自身稀土顺丁橡胶技术优势和 先发优势,有望通过专业工程技术服务、技术入股、开展合作或投资等模式积极 拓展,不断扩大市场份额,夯实领先优势。
3.2.布局工业副产氢回收,争做前绿氢时代领头羊
氢能产业周期开启,万亿市场徐徐盛开。氢作为洁净的二次能源载体,可以 高效转化为电能和热能,来源途径广泛,通过氢气的桥接作用,既可为燃料电池提供氢源,也可绿色转化为液体燃料,或将实现由化石能源到可再生能源的过渡, 催生可持续发展的氢能经济。2020 年 9 月自“双碳”目标提出以来,我国氢气产量 快速提升,2022 年氢气产量已达 3781 万吨,同比增长 14.6%,2019-2022 年年 均增长率达 19.8%。据中国氢能联盟,2020 年中国氢能行业市场规模为 3000 亿 元,预计至 2025 和 2035 年,氢能行业产值将分别达 1 万亿和 5 万亿规模。

当前绿氢占比低,化石能源制氢、工业副产氢为氢气的主要来源。根据中国煤炭 工业协会,我国氢气主要来源于化石能源制氢(煤制氢、天然气制氢);其中,煤制 氢占我国氢能产量的 62%,天然气制氢占比 19%,而电解水制氢受制于技术和高成 本,占比仅 1%,工业副产氢占比显著高于电解水制氢达 18%。从全球 2020 年的制 氢结构来看,化石能源也是最主要的制氢方式,其中天然气制氢占比 59%,煤制氢占 比 19%;工业副产氢占比达 21%。
项目密集上马,可再生能源制氢潜力巨大。自 2020 年以来国内央企深入氢能 布局,我国制氢电解槽出货量迅速提升;根据势银、GGII、中国氢能与燃料电池 产业年度蓝皮书(2022)统计,2020-2022 年为我国电解槽出货量分别为 185/350/800MW,CAGR 达 88.8%。据能景研究统计,我国可再生能源制氢已公布的央企规划项目近 300 项,已披露的建设项目规划投资超过 4000 亿元,总规 模超 50GW;2023Q1 国内有 13 个绿氢项目签约或进入开工环节,涉及绿氢产能 超 15 万吨/年,电解槽容量达 835MW,已超 2022 年全年。展望未来,根据势银 的市场调研和统计,我国已有超过 100 个已建、在建和规划中的可再生能源电解 水制氢项目,2025 年绿氢的需求量将达到 120 万吨,2023-2025 年的电解水制氢 设备累计出货量预计将达到 15GW。
工业副产氢有望成为“前绿氢”时代的重要过渡。工业副产制氢是指将富含氢 气的工业尾气(如氯碱尾气、焦炉煤气等)作为原料,通过变压吸附等技术将其 中的氢气分离提纯的制氢方式。我们认为工业副产制氢有望成为可再生能源制氢 的重要过渡,理由有二: (1)绿氢储运问题短期难以解决,工业副产制氢助力打通产业链。根据新疆库 车绿氢示范项目环境影响报告书,在考虑碳交易的情况下该项目制氢成本仅为 12.95 元/kg,已相当具备经济性;
但绿氢应用需考虑到较为高昂的储运成本,根 据中国氢能联盟,在本地氢能源配送的情景下,长管拖车高压气态运输、液氢槽 车运输、管道运输的成本分别为 1.8 美元/kg、2.0 美元/kg 和 1.9 美元/kg;远距离运输成本更高,以液氢跨洋储运为例,2020 年从沙特到日本的运输成本高达 15 美元/kg。根据 TrendBank,受制于储运技术的发展,中国虽年产氢量超 3300 万 吨,但绝大部分为自产自用,以商品形式(工业氢、高纯氢、燃料电池氢)销售 的氢气量不足 50 万吨;其中自产自用客户基本以短距离管道运输为主,商品氢 气主要通过氢气长管拖车及氢气集装格运输。
此外,我国风光资源多集中于三北地区,从当前绿氢项目规划看,绝大多数 在建拟建绿氢项目都聚集于内蒙古、吉林、辽宁、新疆等三北地区,资源禀赋与 终端用能需求空间分布不匹配,因此未来我国绿氢产业的规模化发展还依赖于“西 氢东送”工程开展以及储运技术的进步。相比之下,我国作为全球最大的工业副 产氢国家,在工业副产制氢方面优势显著;与可再生能源电解水产业资源丰富的 西北地区相比,工业副产氢可覆盖京津冀、长三角和广东地区,与氢能应用先发 地区匹配。
政策层面,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》明确提出“到 2025 年,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体 系”,上海、山东、山西、内蒙古等地都提出要发挥本地的“工业副产氢资源优势”; 《上海市氢能产业发展中长期规划(2022—2035 年)》提出,将工业副产氢列为 该市即将启动的氢能供应保障工程的首位。
(2)工业副产制氢成本较低,且具备资源回收属性。根据《中国氢能源及燃料 电池产业白皮书》,中国工业副产氢的提纯成本在 0.3-0.6 元/公斤,考虑副产气体 成本后的综合制氢成本约在 10-16 元/公斤;提纯利用工业生产过程中排放的氢气 能提高资源利用率和经济效益,并且可以降低污染,减少混有氢气的废气燃烧, 降低碳排放,减少燃烧后处理尾气的环保投入;根据中国电动汽车百人会统计, 从工业副产氢的放空现状看,当前供应潜力可达到 450 万吨/年。综合来看,我们 认为工业副产氢靠近氢能消纳场景,额外投入少,成本低,供应潜力较大,能够 成为氢气中短期供应的有效补充。
公司技术能力突出,项目经验丰富,背靠山东期待业务放量。公司依托自身丰 富的炼化行业经验,在工业副产氢工艺技术领域深入布局,先后开发了“提高炼油 厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法”、“炼油厂工业氢生产燃料电池氢的 系统” 等技术,充分利用工业富产氢分布广、产量大等优势,将工业富产氢纯化 处理,有效降低燃料电池氢气制氢成本及运输成本;同其他技术相比,公司方案 同时提高了苯乙烯脱氢尾气的氢气回收利用率和氢气纯度。
在项目承接上,公司背靠山东省,地理条件得天独厚。山东氢气来源广泛, 氯碱、焦化等行业副产氢资源丰富,全省年产氢气 260 万吨左右,居全国首位, 大部分为工业副产氢,品质较好、价格低,具备大规模利用的成本优势;山东已 与科技部签署“氢进万家”科技示范工程框架协议,是全国首个氢能大规模推广 应用的示范省份,近些年来持续加快加氢站、燃料电池汽车的布局。公司乘山东 氢能发展东风,承接了中石化青岛炼化氢能资源基地项目、格尔氢能科技氢能利 用项目、齐鲁氢能一期氢能一体化项目等多个氢能领域总包或设计项目。
其中, 青岛炼化氢能资源基地项目燃料电池氢气已作为青岛西海岸新区部分公交车能源; 齐鲁氢能一期氢能一体化项目氢气净化单元规模为 10000Nm3 /h,高压氢单元规 模为 5000Nm3 /h,氢液化单元规模为 10t/d,年产高压氢气 3960 万 Nm3,年产液 氢 3300 吨,氢液化单元为国内首套大型民用氢液化装置。我们认为,随着氢能 产业的不断发展,工业副产氢的价值将被逐步认可,工业副产制氢项目有望快速 落地,公司凭借技术优势与项目积累有望不断提高自身的市场份额并扩大辐射范 围。
联合大连化物所,强化氢能布局。2023 年 4 月,公司同大连化物所拟签署《全 面战略合作框架协议》及《技术开发(合作)合同》,由双方合作开发 10 万方/ 年炼化工业硫化氢离场电催化分解制氢气和硫磺技术工艺包,建设并运行 10 万方 /年硫化氢分解制氢气和硫磺技术中试试验装置,形成成套技术。大连化物所是国 内最早从事氢气提纯和氢燃料电池研究的机构,在氢气纯化、催化剂、电极技术 和材料、膜电极、流场、双极板、电堆结构、电堆运行管理、检测与控制等基础 研究领域处于国内领先地位,已获燃料电池关键材料、核心部件、电堆系统等方 面的授权发明专利 300 余件,主导制定了半数以上的燃料电池国家标准。我们认 为此次合作将进一步扩大公司在氢能领域的影响力,促进后续氢能项目承接。
3.3.超前布局熔盐储热,逐鹿五百亿光热市场
光热发电原理是利用熔盐或者油等介质吸收太阳光中的热能,使用汽轮机将 其转化为电能。光热发电利用大量反射镜将太阳直射光聚集起来,加热工质并进 行存储,再利用高温工质产生的高温高压蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。由于大 规模储热系统存在,光热发电可以连续、稳定、可调度的高品质电力输出,因而 可以在电力系统中承担基础负荷、调峰负荷的作用,从而实现高比例可再生能源 目标。光热发电站一般由集热系统、储热系统、蒸汽产生系统及发电装置组成。
我们认为光热作为发电资源、储能资源都具备明显优势。 发电:与光伏相比,光热发电更加容易并网且可以实现有效调峰。根据欧洲 太阳能热发电协会主席 LuisCrespo 博士,光热发电技术是唯一可同时实现友好并 网与有效调峰的可再生能源发电技术。光热发电和火力发电的原理基本相同,后 端技术设备一致,最大的差别是发电所用热源不同,因此光热发电电能质量优良, 可直接无障碍并网。此外,光热发电系统可以通过增加储热单元与常规火电联合 运行改善出力特性,电力具有可调节性,白天可将多余热量储存,晚间再用储存 的热量释放发电,实现连续供电,保证电流稳定,避免了光伏发电与风力发电难 以解决的入网调峰问题。
储能:光热熔盐储能优势明显,更加适配风光大基地建设。光热发电系统包 括太阳能集热、传储热、发电三大模块,其中传储热模块即为熔盐储能,作为长 时储能方式,熔盐储能具备显著的优势:1)储能规模较大,熔盐储能的规模通常 在几十兆瓦到几百兆瓦之间,属于大容量存储;2)储能时间长,熔盐储能的存储 时间可达到 10 小时以上;3)适配风光大基地建设,我国风光大基地建设集中于 沙漠、戈壁、荒漠地区,这些区域干旱且平坦,不具备开展抽水蓄能、空气压缩 储能等项目的地质条件,而熔盐储能以光热电站的形式建设,既可以有效利用太 阳能资源,也可在恶劣环境中稳定运行,同时满足储能大容量、长时长的需求。
光热发电包括塔式、槽式、碟式、线性菲涅尔式四大类型,塔式、槽式技术 成熟、占比较高。 (1)塔式光热发电:驱动排列有序的大规模定日镜实时跟踪太阳,将太阳光 聚焦到位于高塔顶部的吸热器,通过高温熔盐储存热能,并加热工质产生高温高 压蒸汽,通过汽轮机带动发电机发电。具有聚光倍数高、蒸汽参数高和发电效率 高等特点,适合大规模和大容量的商业化应用。 (2)槽式光热发电:利用抛物面的光学聚焦原理,将平行于槽形抛物面主轴 线的太阳辐射聚焦到集热管,将多个槽形抛物面聚光集热器经过串并联组合构成 聚光集热系统,吸收太阳辐射能产生过热蒸汽驱动发电机组发电。槽式光热技术 成熟,在国内外已建成的光热项目中数量最多,但由于其使用导热油作为吸热工 质,光电效率较低。
(3)碟式光热发电:采用点聚焦方式,通过旋转抛物面将太阳光汇聚于一点, 通过碟型抛物面反射镜将太阳光反射聚焦到接收器上,产生的热能通过安装在焦 点处的斯特林机推动热动力发电机组发电。具有较高发电效率,具有寿命长、综 合效率高、运行灵活性强等特点,但单机规模受到限制,规模化造价昂贵,目前 处于研究试运阶段。 (4)线性菲涅尔式光热发电:线性菲涅尔式聚光系统由抛物面式聚光系统演 化而来,工作原理与槽式光热发电相似,不同的是线性菲涅尔镜面布置无需保持 抛物面形状,太阳直射辐射通过一次平面反射镜聚焦到塔杆顶后经二次反射镜到 线性集热器上,增加了系统可靠性,同时也极大地降低了反射镜的加工难度和成 本。
我国光热发电以塔式为主,国外以槽式为主。根据国家太阳能光热产业技术 创新战略联盟,截至 2022 年底,我国太阳能热发电累计装机容量为 588MW,在 全球太阳能热发电累计装机容量中占比 8.3%,其中塔式占比 63.1%,槽式占比 25.5%,线菲式占比 11.4%。2022 年底,全球太阳能热发电累计装机容量约 7050MW,其中槽式占比约 77%,塔式占比约 20%,线菲式占比约 3%,与我国 光热发电结构差异较大,主要原因是槽式是全球最早实现商业化应用的技术,美 国早于 1984-1990 年期间先后投运了 9 座不同容量的槽式光热电站,总容量达 354MW,2022 年西班牙、美国太阳能热发电装机容量分别为 2300MW、1837MW, 其中槽式技术占比分别为 97%、71.8%,而我国光热发展较晚,因此以塔式技术 为主。

我国在建光热发电项目总装机容量超 4.5GW,年市场空间接近 500 亿。根据 能源电力说统计,2022 年我国光热发电规划、签约、在建项目总装机容量共计超 过 4.5GW;从地域看来,光热项目多集中于新疆、西藏、青海、甘肃等西部区域; 从项目类型来看,绝大多数光热项目与光伏项目配套建设。政策层面,国家能源 局发布《国家能源局综合司关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》中提 出力争“十四五”期间,全国光热发电每年新增开工规模达到 3GW 左右。参考 首航高科签订的《三峡能源青海格尔木 100MW 光热项目 EPC 总承包合同》, 100MW 光热项目建设总投资达 16.48 亿元,据此计算我国光热项目建设市场空间 达 494.4 亿元。
储热系统年投资额有望超 80 亿元。参考《中国太阳能热发电行业蓝皮书 2022》,12 小时储热 100MW 塔式太阳能热发电站的总投资在 25~30 亿元之间, 按照功能划分,电站投资主要集中在聚光系统、吸热系统、储热系统、蒸汽发生 系统,热力系统等方面,其中聚光系统占总体投资额的 51.4%,储热系统占总体 投资额的 15.8%;100MW 储热 10 小时槽式光热电站总投资约为 28 亿元,其中 集热系统占比 51.9%,储热系统占比 18.1%;据此预测我国光热电站储热系统年 投资额或将到约 81.0 亿元。
公司超前布局,承接我国首个大型商业化光热电站,技术储备充足。2016 年 1 月,公司中标“中广核德令哈 50MW 光热项目传储热系统 EPC 采购项目”;2016 年 3 月,公司与中广核太阳能德令哈有限公司签署《中广核德令哈 50MW 光热项 目热传储热系统 EPC 总承包合同》,合同金额达 2.56 亿元,公司负责电站导热油 系统、蒸汽发生系统、熔融盐储热系统及配套的辅助工程系统的设计、采购、施 工等工作,在光热发电传储热领域积累起较为丰富的项目经验。该项目于 2018 年 10 月正式投入,填补了我国大规模槽式光热发电技术的空白,为公司后续承揽 光热储热系统项目打下了良好的基础。我们认为随着国内光热电站建设提速,公 司凭借先发优势有望持续带动光热电站储热系统订单获取。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)