氢能源电解槽行业专题报告-乘风而起电解槽技术掀起氢能浪潮.pdfVIP

氢能源电解槽行业专题报告-乘风而起电解槽

技术掀起氢能浪潮

氢能源电解槽行业专题报告-乘风而起电解槽技术掀起氢能

浪潮

行业概况:绿氢发展带动电解槽放量

电解水制氢制氢步骤原理简单

绿氢主要由电解水制得。电解水制备氢气的过程主要分为制

备、纯化、储存三大步骤。氢气制备：电解槽接通直流电源，电

解电流上升到一定值时，槽内的水就电解成氢气和氧气。氢气纯

化：从槽内电解小室阴极电解出来的氢气与循环碱液一起借助于

碱液循环泵的扬程和气体的升力，通过极板阴极侧的出气孔流过

氢气道环，从左右端极板流出，汇合后进入氢分离器。在氢分离

器中，由于重力的作用，氢气和碱液分离。氢气储存：分离后的

氢气通过氢气冷却器降温，氢气捕滴器、氢气气水分离器除去夹

带的水分后，经差压调节阀进入氢气干燥器，干燥后的氢气进入

氢气储存罐。有部分氢气会经过再一次的压缩液化为液氢，便于

运输和储存。

电解槽是电解水制氢系统的核心部分

目前主流电解水制氢技术包括碱性水电解（ALK）、质子交换

膜电解（PEM）、高温固体氧化物电解（SOEC）、固体聚合物阴离

子交换膜电解（AEM）四种。电解槽的性能与整个制氢系统的制

氢效率有着直接的关系，在能耗，安全性方面也有十分重要的影

响，所以电解槽是电解水流程的核心。

在电解水制氢的成本中，设备成本占了14%。电解水制氢系

统由电解槽及辅助系统组成，其中电解槽是电解反应发生的主要

场所，辅助系统则包括电力转换、水循环、气体分离、气体提纯

等模块。从成本构成来看，电解槽在制氢系统总成本中的占比约

为50%，而且设备在单位时间内的产氢量越大，电解槽所占整个

设备制造成本的比例就越高，所以电解槽的成本会直接影响制氢

系统的产品价格。电解槽的成本是电解水制氢系统生产成本的核

心。

需求侧:技术成本推动电解槽需求增长

市场现状：全球氢能行业逐渐步入快车道，绿氢代替空间广

阔

全球氢能市场快速扩张，中国成为第一大制氢国。随着欧洲、

美国、中国以及众多国家与地区氢能中长期发展战略规划的不断

推进，全球氢能市场规模迅速扩大。根据IEA数据，2021年全球

氢气总产量达到9423万吨，同比增加5.5%，全球氢能市场规模

达到1250亿美元，2030年产量有望达到17998万吨，CAGR达

到7.5%。中国作为全球最大的制氢国，氢能产量占比超过全球

产量的1/3，自2020年“双碳”目标提出后，氢气产量迅速提

升，发展进入快车道，根据中国煤炭工业协会数据，2021年中

国氢能产量达到3300万吨，同比增加32%，增速远超于全球增

速。

目前灰氢占比主要市场份额，绿氢未来提升空间巨大。从产

量结构来看，目前化石能源制备的灰氢占比较高，2021年全球

灰氢占比达到99%，蓝氢及绿氢占比均未达到1%，绿氢全球占

比仅为0.04%。我国制氢结构与全球类似，绿氢占比仅为1%。

未来随着碳排放进一步趋严以及电价逐步下降，绿氢成本有望与

灰氢成本持平，从而带动绿氢需求进一步提升。根据IEA预测，

2030年绿氢占比有望达到38%，绿氢需求量预计超过4000万吨，

2050年绿氢占比将达到61%，需求量预计超过3亿吨。

随着全国氢能产业的进一步发展，氢能成为更多省份的重点

产业。据氢云链统计，2023年已有9个省份公布35个氢能产业

项目，总投资额超650亿，其中绿氢项目达到7项，主要分布在

宁夏、河北和江苏等风光资源优势地区，进一步推进绿氢商业化

发展。

市场现状：下游企业布局绿氢内驱力充足

目前市场认为很多企业布局绿氢项目内驱力不足，很难具有

盈利能力，但我们认为不同企业根据企业情况及政策要求内驱力

充足。目前行业还未发布实质性绿氢补贴政策，能源及化工企业

布局绿氢的内驱力主要来源于：1）碳排放趋严驱动，提前战略

性布局发挥卡位优势。未来随着双碳政策趋严使得碳排价格逐渐

升高，没有优势的企业将通过购买碳权指标维持生产并且政策严

格限制新建产能，目前绿氢下游应用领域都是碳排放较高的大型

企业，未来绿氢可通过替代灰氢贡献收入；2）绿氢盈利能力初

见改善：目前绿氢在煤炭行业的盈利能力已逐步修复，宝丰能源

公告资料显示，公司“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”

综合制氢成本可以控制在1.5