（報告出品方/作者：國信證券，王蔚祺，徐文輝）

全球碳中和推動氫能產業發展

全球能源向低碳轉型，氫能為重要選擇

氫能是是傳統化石燃料的理想替代。為應對全球氣候變化，滿足可持續發展的要 求，世界各主要經濟體均加快了低碳轉型進程，目前已有超過 130 個國家及地區 提出制定碳中和目標，多數國家將在 2030 年實現中期減碳並於 2050 或者 2060 年實現碳中和。在碳中和的大背景下，世界各國加速尋求清潔能源的開發和利用。 氫能作為一種清潔環保、熱值高、安全性好、應用場景豐富的二次能源，是傳統 化石燃料的理想替代，正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。

清潔環保：在氫的應用中，氫與氧反應只生成能量和水。氫在燃燒、燃料電池電 化學反應過程中都不會生成化石能源使用過程中所產生的污染源和二氧化碳，可 以真正實現零排放。 熱值高：氫氣熱值高達 142 kJ/g，目前是常見燃料中熱值最高的，約為汽油、天 然氣熱值的 3-4 倍，焦炭的 4.5 倍，氫氣的高熱值意味著相同質量燃料消耗下， 氫氣能夠提供更多的能量。 安全性好：氫氣擴散係數是汽油的 12 倍，當氫氣發生泄漏後極易消散，不容易形 成可爆炸氣霧，爆炸下限濃度遠高於汽油和天然氣。 應用場景豐富：目前氫能可廣泛應用於交通運輸領域、建築領域、儲能領域和工 業領域。

1）交通領域方面，目前交通運輸業產生的碳排放量約佔全球碳排放量的 24%左右， 燃料電池車具有零排放、續航里程長等特點，目前公路長途運輸、鐵路、航空及 航運將氫能視為減少碳排放的重要替代燃料之一。 2）建築領域方面，氫能與建築領域結合，是近年興起的一種綠色建築新理念。建 築領域需要消耗大量的電能和熱能，目前熱—電聯產方式的綜合效率可達 85%——氫燃料電池在為建築發電的同時，餘熱可回收用於供暖和熱水。在氫氣運輸至 建築終端方面，可藉助較為完善的家庭天然氣管網，以小於 20%的比例將氫氣摻 入天然氣，並運輸至千家萬戶。根據 Hydrogen Council 數據,至 2050 年 10%的建 築供熱和 8%的建築供能都將由氫能提供,每年可減少 7 億噸二氧化碳排放。

3）儲能領域，氫能是大規模、長時間、長距離儲能的優質媒介，同時可以配合其 他儲能方式靈活互補，也是最佳的能源互補方式。隨著新型電力系統加速建設， 需要更大規模、更長時間存儲棄風棄電。例如，採用鋰電 氫能儲能方式，在短期 儲能場景下，鋰電進行日級別的能源調峰，氫能進行季度級別的能源調峰，不乏 一種優勢互補的組合。 4）工業領域目前是我國氫能應用佔比最大的領域。氫是重要的工業原料。氫氣可 代替焦炭和天然氣作為還原劑，可以消除煉鐵和鍊鋼過程中的絕大部分碳排放。 綠氫製備合成氨、甲醇等化工產品，有利於化工領域大幅度降碳減排。

2021 年我國氫氣產量達到 3300 萬噸，從當前的終端需求來看，90%以上用於工業 領域，其中合成氨和合成甲醇對氫氣需求合計佔比超過 60%，煉廠用氫、煤化工 等其他工業領域對氫氣需求超過 30%。中國氫能聯盟預計，在 2060 年碳中和情景 下，我國氫氣的年需求量將增至 1.3 億噸左右，在終端能源消費中佔比約為 20%。 其中，工業領域用氫占 60%，約為 7794 萬噸，交通運輸領域佔比 31%，約為 4051 萬噸，建築領域和電力領域合計佔比約為 9%。

氫能產業助力經濟發展與能源安全。我國的能源結構是「貧油、少氣、富煤」， 2022 年我國石油和天然氣兩大能源對外依存度分別為 71.2%和 40.2%，為全球第 一大油氣進口國。氫能的產業發展可帶動相關能源行業轉型升級、帶動整體產業 鏈發展，同時從能源結構上來講，發展氫能可以降低對傳統化石燃料的依賴。

各國政策推動綠氫產業高質量發展

目前全球氫能產業已經進入到快速發展階段，歐美日韓等全球主要經濟體已將發 展氫能提升到國家戰略層面，相應制定發展規劃、路線圖以及相關扶持政策以加 快氫能產業化發展進程。

綠氫平價時代即將到來

當前灰氫為主要來源，綠氫成本高但對環境最友好

從制氫方式來看，主要制氫方式包括化石燃料制氫、工業副產氫和電解水制氫等 三類。目前全球範圍內主要依靠化石燃料制氫和工業副產氫，IEA 數據顯示全球 制氫來源中，天然氣制氫佔比達到 62%，工業副產氫佔比達到 18%。中國目前是全 世界最大的氫氣生產國，以煤制氫為主，佔比達到 57%，其次為天然氣制氫佔比 22%，工業副產氫佔比 18%，而電解水制氫佔比僅為 1%。化石燃料制氫主要優勢在 於生產成本較低，工藝成熟，但在生產過程中產生大量碳排放。

根據從製備來源及碳排放量劃分，氫氣可以分為灰氫、藍氫和綠氫。化石能源制 氫具有較高的碳排放，其中煤制氫碳排放最高，製取 1kg 氫的碳排放超過 20kg 二氧化碳，天然氣制氫約為煤制氫的一半，這兩種統稱為灰氫。採用上網電力進 行電解水制氫，由於目前我國電力大部分來自火電，因此碳排放很高，甚至超過 煤制氫。可再生能源電解水制氫（綠氫）碳排放最低，接近於零。化石能源制氫 加上碳捕集技術（藍氫），碳排放強度會大幅度下降，但仍高於可再生能源制氫， 且帶來較高的碳捕集成本。

從成本方面看，化石燃料制氫成本整體低於 15 元/kg。煤制氫成本主要受到煤價 格波動影響，當煤價格為 750 元/噸時，測算得單位氫氣成本約為 12.22 元/kg， 考慮煤價於 400-1000 元之間波動，故煤制氫單位氫氣成本區間為 9-15 元/kg。天 然氣制氫成本主要受到天然氣價格波動影響，當天然氣價格為 2.5 元/Nm 3時，測 算得單位氫氣成本 12.8 元/kg。考慮天然氣價格於 1.8-3.5 元/Nm 3波動，天然氣 制氫單位氫氣成本區間為 10-17 元/kg。 工業副產氫成本大致為 9-22 元/kg。根據《中國氫能產業發展報告 2020》，焦爐 煤氣制氫綜合成本在 9.3-14.9 元/kg 左右，氯鹼工業副產制氫的綜合成本在 13.4-20.2 元/kg 左右。丙烷脫氫制氫綜合成本為 14.0-20.2 元/kg，合成氨及合 成甲醇技術路線制氫成本為 14.6-22.4 元/kg

鹼性電解水制氫當前成本大約為 24 元/kg。電解水制氫成本一般包括設備成本、 能源成本（電力）、原料費用（水）以及其他運營費用。假設單套鹼性電解槽制 氫規模 1000Nm3/h，單套電解槽設備投資額為 750 萬元，直流電耗 5.0kwh/Nm3,年 工作時長 2000 小時，設備按照 10 年期折舊，土建及安裝成本為 150 萬元，我們 測算當用電價格為 0.3 元/kWh 時，電解水制氫成本單位為 23.77 元/kg。 PEM 電解水制氫當前成本大約為 38 元/kg。我們假設單套 PEM 電解槽制氫規模 250Nm3/h，設備投資額參照大安風光制綠氫合成氨一體化項目 50MW PEM 電解槽中 標均價，假設單套 250Nm3/h PEM 電解槽設備投資額為 750 萬元，直流電耗 4.5kwh/Nm3，年工作時長 2000 小時，設備按照 15 年期折舊，土建及安裝成本為 200 萬元，我們測算當用電價格為 0.3 元/kWh 時，電解水制氫成本單位為 37.63 元/kg。

多因素推動綠氫成本有望快速下行

從測算結果來看，電價、電耗、年運行時間、設備投資額是決定電解水制氫成本 的關鍵。 設備大型化與設備生產規模化：目前鹼性電解槽裝置制氫規模基本以 1000Nm3/h 為主，單套設備投資為 600-900 萬元，同時電解槽整體呈現大型化發展趨勢，目 前國內已有 2500Nm3/h 鹼性電解槽產品發布，隨著電解槽設備大型化以及設備生 產規模化，設備單位投資額有望下降，帶動整體制氫成本下降。

電解技術進步：1）電耗方面，目前國內鹼性電解槽產品直流電耗多數為 4.5-5kWh/Nm3，根據我們測算，每降低 0.1kWh/Nm3的制氫直流電耗，可降低 1.2%-2% 的單位制氫成本。目前已有企業發布 3.87kWh/Nm3直流電耗的鹼性電解槽產品，降 低直流電耗帶動制氫成本下降仍存在一定空間；2）運行時長方面，根據國家電投 測算數據，當電解槽工作時長從 2000 小時提升至 4000 小時後氫氣成本有望降低 4.6%；3）設備電流密度方面，提升設備電流密度帶動產氫量提升可降低單位制氫 成本。

可再生能源電價降低：以目前的電解水平，當可再生能源電價降至 0.2 元/kWh 時， 電解水制氫成本將接近於化石原來制氫成本。 我們假設電解槽年運行小時數2000小時，單套1000Nm3/h電解槽設備投資成本750 萬元，當電耗為 4.5kWh/Nm3時且電價為 0.2 元/kWh 時，電解水制氫成本為 17.05 元/kg，整體接近於天然氣制氫成本。當電耗為 4.0kWh/Nm3時且電價為 0.1 元/kWh 時，電解水制氫成本為 11.45 元/kg，整體可實現與煤制氫成本平價。

碳交易價格增加灰氫成本，提升綠氫的經濟性。2023 年 4 月 25 日，歐盟理事會 批准通過了碳邊境調節機制（CBAM，又稱碳關稅），CBAM 是歐盟 Fit for 55 減 排計劃（到 2030 年，歐盟溫室氣體排放量將比 1990 年基準至少降低 55%）的關 鍵措施之一，旨在通過對不符合歐盟碳排放規定的進口產品徵收碳關稅，2022 年 歐盟碳市場的平均碳價約為 80 歐元/噸 CO 2。 美國方面，2022 年《清潔競爭法》（CCA）提出，核定特定行業的平均碳排放量， 對美國本土生產商和進口商產品超出行業基準線的排放量收取 55 美元/噸 CO 2的 碳稅。

國內方面，目前僅發電行業納入了全國碳市場，目前碳價約 55-60 元/噸 CO 2，碳 價相較於海外整體仍有較大上漲空間。我們預計在未來我國碳交易市場納入行業 範圍擴大後，碳交易價格有望提升，目前煤制氫碳排放約為 25-30kgCO 2/kgH 2，天 然氣制氫碳排放約為 10-12kgCO 2/kgH 2，假設未來國內碳價達到 100 元/噸 CO 2，煤 制氫成本將增加 2.5-3 元/kg，天然氣制氫成本將增加 1-1.2 元/kg，當電價達到 0.15 元/kWh 時整體可與煤制氫成本平價。因此，碳交易價格上漲將進一步提升綠 氫的經濟性。

整體來看，電解制氫技術在降低成本方面極具發展潛力。中國氫能聯盟在《中國 綠色氫能發展路線圖》中提到預計至 2027 年後，中國可再生能源電解水制氫成本 將達到 15 元/kg，預計整體電解水制氫成本平價後，綠氫需求量將得到極大提升。 同時中國氫能聯盟預計至 2050 年，約有 70%氫氣由可再生能源電解水製取

電解槽需求爆發，產業化快速推進

不同電解水制氫技術路徑介紹

生產綠氫的核心在於應用高效的電解水制氫技術。水在直流電的作用下，會發生 電化學反應，並分別在電解槽的陰極和陽極產生氫氣和氧氣。按照工作原理和電 解質的不同，電解水制氫技術可分為 4 種，分別是鹼性電解水技術（ALK）、質子 交換膜電解水技術（PEM）、高溫固體氧化物電解水技術（SOEC）和固體聚合物陰 離子交換膜電解水技術（AEM）。 鹼性電解水技術（ALK）：通常採用氫氧化鉀（KOH）溶液作為電解質，採用多孔 膜作為隔膜，採用非貴金屬鎳基催化劑。該技術最大優勢為技術成熟，價格低， 為主要的水電解技術，缺點在於工作電流相對較小，設備體積大，維護成本高的 缺點。

質子交換膜電解水技術（PEM）：該技術用質子交換膜替代了鹼性電解水中的隔膜 和電解質，同時起到了隔離氣體與離子傳導的作用。其中質子交換膜厚度較薄， 電阻較小，可以實現較高的效率和承受較大的電流，設備體積和佔地面積小於鹼 性電解槽設備，操作較為靈活，目前缺點為缺點是需要使用昂貴催化劑和氟化膜 材料，導致投資成本較高，且 PEM 電解水系統結構複雜。整體技術目前基本成熟， 正在推進商業化導入 高溫固體氧化物電解水技術（SOEC）：是一種高溫電解水技術，操作溫度為 700-1000℃。其結構為氫電極、氧電極和一層緻密的固體電解質（包括固體氧化 鋯等）組成。由於工作溫度高，極大地增加了反應動力並降低電能消耗，可以達 到很高的電解效率，但缺點是需要提供高溫熱源。

陰離子交換膜電解水技術（AEM）：是一種新的電解水技術，其能夠將鹼性電解槽 中的的低成本優勢與 PEM 的高效率優勢相結合。目前 AEM 膜還存在機械與化學層 面的穩定性問題，且可能存在離子傳導性較低，催化較慢等問題，整體技術目前 還處在研發和示範階段。

鹼性電解水制氫技術原理及市場現狀

電解槽整體結構方面，鹼性電解槽主要由極板（雙極板 極框）、催化電極、隔膜、 密封墊等零部件構成。 催化電極方面，目前鹼性電解槽使用的電極大多為鎳基材料，多以純鎳網、泡沫 鎳為基材並採用噴塗、滾塗、化學鍍等工藝塗覆催化劑以提高電解效率，催化劑 多選用雷尼鎳為代表的鎳基催化劑或者貴金屬催化劑等。 隔膜方面，早期主要使用石棉隔膜材料，但是石棉在鹼性電解液中的溶脹性與石 棉對人體的傷害使得其逐漸被淘汰。目前，行業內廣泛使用的隔膜為以聚苯硫醚 （PPS）為基地的新型複合隔膜。其中 PPS 作為基底能夠提供一定的物理支撐作用， 同時 PPS 織物擁有耐熱性能優異、機械強度高、電性能優良的特點。但同時 PPS 材料親水性較弱，會造成電解槽內阻過大，因而目前對 PPS 進行改性，如塗覆聚 合物和氧化鋯形成複合隔膜增強其親水性。

極板方面，極板是鹼性電解槽的支撐組件，其作用是支撐電極和隔膜以及導 電。國內極板材質一般採用鑄鐵金屬板、鎳板或不鏽鋼金屬板，加工方式為 經機加工衝壓成乳突結構，和極框焊接後鍍鎳而成，其中鎳材料在鹼液中不 易被腐蝕，乳突結構有支撐和輸電作用。 工作原理方面，鹼性電解槽的通常以 30%濃度氫氧化鉀溶液（KOH）或 25%濃度的 氫氧化鈉溶液（NaOH）作為電解質，在直流電的作用下，水分子在陰極發生析氫 還原反應，生成氫氣和氫氧根離子，氫氧根離子在電場的作用下穿過隔膜材料， 到達陽極，並失去電子從而生成氧氣和水。

電解水制氫系統主要包括電解槽主體以及 BOP 輔助系統。BOP 輔助系統由電源設 備（電源、變壓器、整流器等）、氣液分離&乾燥純化設備及其他設備構成。 一般在鹼性電解水制氫系統成本構成為：電解槽（50%）、電氣設備（15%）、氣 體分離與乾燥純化設備（15%）、其他設備（20%)。 而在電解槽中，根據 IRENA 數據，膜片及電極組件（57%），電堆組裝&端板（10%）， 雙極板（7%），小組件（4%），結構層（14%），多孔傳輸層（8%）為電解主要成 本構成。

從各大公司目前發布的鹼性電解槽相關參數來看，國內電解槽規模集中於 1000-1500Nm 3/h，目前鹼性電解槽呈現大型化趨勢，明陽智能與上海氫器時代最 新發布的鹼性電解槽產品最大產氫量均已達到 2500Nm 3/h。海外企業例如蒂森克虜 伯單體最大產氫量已達 4000Nm 3/h（約 20MW）。 電解槽大型化也將帶動制氫單位成本降低，目前國內多數鹼性電解槽直流電耗集 中於 4.2-4.6kWh/Nm3，直流電耗下降同樣為電解槽產品發展的一大趨勢，如隆基 氫能推出的 ALK Hi1 plus 產品，直流電耗滿載狀況下低至 4.1kWh/Nm3，明陽智能 最新發布的產品最低直流電耗已達到 3.87kWh/Nm3。

PEM電解水制氫技術原理及市場現狀

PEM 電解槽主要由膜電極（包含質子交換膜、催化劑、氣體擴散層）、雙極板、 環氧樹脂板和端板構成。膜電極是整個水電解槽物料傳輸以及電化學反應的主場 所，其特性與結構直接影響 PEM 水電解槽的性能和壽命。 質子交換膜：質子交換膜需具備高質子 傳導率、高氣密性、高親水性、耐酸性、 極低的電子傳導率等特性，其質量直接影響電解槽 的運行效率和使用壽命。目前 質子交換膜大多採用全氟磺酸（PFSA）基聚合物。目前科慕 Nafion 系列膜是電解 制氫中使用最多的質子交換膜，國內的企業中，東嶽未來氫能和武漢綠動都已經 開發出了用於 PEM 電解槽的質子交換膜，正在嘗試國產替代。

催化劑：理想的催化劑具有抗腐蝕性、良好的比表面積、氣孔率、催化活性、電 子導電性、電化學穩定性以及成本低廉、環境友好等特徵。PEM 電解槽的催化劑 陽極和陰極所用的材料有較大的不同，其中陰極催化劑主要以鉑貴金屬及其合金 為主；陽極催化劑則選用抗氧化、耐腐蝕的銥、釕等少數貴金屬或其氧化物。 氣體擴散層方面：陰極通常使用碳材料，如碳紙、碳布和碳氈等，陽極則主要用 鈦網、鈦板和鈦氈等鈦材料。雙極板：主要用於支撐膜電極和氣體擴散層，同時匯流氫氣和氧氣並傳導電子， 雙極板需具備較高的機械穩定性、化學穩定性和低氫滲透性。材質上基本選用鈦 材料，並塗抹含鉑的塗層。

PEM 電解水制氫系統成本構成來看，電解槽單位成本更高，電解槽/電源設備/氣 體分離&純化設備/其他設備分別佔比總成本 60%/15%/10%/15%。 在 PEM 電解槽中，膜電極（24%），電堆組裝&端板（3%），雙極板（53%），小組 件（3%），多空傳輸層（17%）為主要成本構成。從部分公司發布的 PEM 電解槽相關參數來看，國內 PEM 電解槽規模集中於 50-200Nm 3/h，目前單槽最大規模已達到 400Nm 3/h。海外 PEM 電解槽發展較為成熟， 整體規模較大，例如康明斯單體 PEM 電解槽規模可達 500Nm 3/h，在國內 PEM 研發 技術推進的情況下，國內 PEM 電解槽技術參數逐步接近于海外領先企業。

從國內目前12個兆瓦級PEM電解水制氫項目進展來看，多數項目均以開工或投產， 項目大多為規模1-2.5MW的示範項目。2023年國電投大安風光制綠氫一體化示範 項目 PEM 電解槽招標規模達到50MW，超過了其他11個項目規模總和，PEM 電解槽 應用規模正在擴大。

SOEC電解水制氫技術原理及市場現狀

SOEC（高位固體氧化物電解）相比常溫電解水技術可以提供更高的能源轉化效率。 從技術原理上進行分類，SOEC 可分為氧離子傳導型 SOEC 和質子傳導型 SOEC。 質子傳導型 SOEC 是在陽極側供給高溫水蒸氣並發生氧化反應，水分子失去電子後 生成氧氣和質子。質子通過電解質傳導到達陰極後發生還原反應，在陰極處生成 氫氣。 氧離子傳導型 SOEC 從陰極側供給水蒸氣。水分子在得到電子後生成氫氣， 並電 離出氧離子。氧離子經過電解質傳導至陽極後，經氧化形成氧氣。 目前對 SOEC 電解水技術的商業化嘗試主要集中於氧離子傳導型 SOEC。由於質子 傳導型 SOEC 在技術層面和材料選擇層面的要求更高，目前的發展進度落後於氧離 子傳導型 SOEC。

SOEC 電解池核心組成部分為：電解質、陰極和陽極，多個電解池組裝在一起成為 SOEC 電堆。多個電堆和氣體處理系統、氣體輸送系統組成 SOEC 電解模塊。多個 SOEC 電解模塊與配電設備、其他輔助設備組成一個完整的 SOEC 系統。 SOEC 電解質通常選用釔穩定的氧化鋯（YSZ）和鈧穩定的氧化鋯（ScSZ）等導電 陶瓷材料。 陰極需要與高溫水蒸氣直接接觸，在高溫高濕下需要具備化學穩定性，同時需要 與電解質材料具備類似的熱膨脹屬性，因而通常選用金屬陶瓷複合材料，鎳、鈷、 鉑、鈀是常見的 SOEC 陰極材料。 陽極需要在高溫氧化環境下保持穩定，需要具備優良的電子導電率、氧離子導電 率和催化活性，同時熱膨脹係數也需要和電解質匹配，目前使用鈣鈦礦氧化物制 備的導電陶瓷材料是最常見的陽極材料，其中最具代表性的是摻雜鍶的錳酸鑭 （LSM）。

企業 SOEC 產品方面，國內企業 SOEC 電解槽制氫功率以千瓦級為主，其中上海應 用物理所產品制氫功率已達到 200KW。海外頭部企業如 Sunfire、Bloom Energy 產品制氫功率已達到百 KW 級，目前整體 SOEC 技術處於研發示範階段，整體運行 壽命仍有待於提升

AEM電解水制氫技術原理及市場現狀

AEM（陰離子交換膜電解水技術）電解槽主要結構由陰離子交換膜和兩個過渡金屬 催化電極組成，一般採用純水或低濃度鹼性溶液用作電解質，並使用廉價非貴金 屬催化劑和碳氫膜。因此，AEM 工藝具有成本低、啟停快、耗能少的優點，集合 了與可再生能源耦合時的易操作性，同時又達到與 PEM 相當的電流和效率。 雖然 AEM 可以同時兼具 PEM 和 ALK 的技術優勢，但由於處於發展初級階段。首先， 由於 AEM 在工作過程中，陰離子交換膜表面會形成的局部強鹼性環境，使得 AEM 在 OH?的作用下發生降解帶來的穿孔會引發電堆短路，影響使用壽命。

其次，AEM 電解槽缺少大標方產品，也是制約其大規模商品化的難點。目前 ALK 電解槽單槽已經開始向 1000Nm3/h 以上邁進，PEM 電解槽≥50Nm3/h 的產品也已經 處於示範期。但是 AEM 電解槽單槽產品還停留在 0.5—5Nm3/h 之間，很難滿足我 國西北、西南等地區大型可再生能源電解水制氫綜合示範項目的採購標準。

德國 Enapter 是市場上第一家完成商業化的 AEM 電解槽公司，也是目前唯一一家 完 成 規 模化 出 貨 的 公 司 。 其在 2019 年 開 發 了全 球 首 款 模 塊 化 商業 產 品 Electrolyser EL 2.1，目前該產品已升級到 EL 4.0 版本，在 2022 年 Q4 已交付 1,200 台以上 AEM 電解系統。中國的穩石氫能在 2023 年 2 月發布了自主研發 2.5kW AEM 電解槽新品和集成系統，預計在年內量產出貨。 根據 GGII 的介紹，清華大學、吉林大學、山東東嶽集團、山東天維膜技術有限公 司進行了陰離子交換膜研製相關工作，中科院大連化物所重點開展了催化劑的研 發工作，中船 718 所開展了 AEM 電解槽的集成與基礎研發工作。北京未來氫能、 深圳穩石氫能則在大力推進 AEM 的產業化

電解槽需求爆發

國內製氫行業需求呈現爆髮式增長。進入 2023 年以來，綠氫產業蓬勃發展，可再 生能源制氫項目投資加快落地，國內電解槽市場需求呈現爆髮式增長。據索比氫 能和香橙會氫能研究院數據統計，2023 年 1-6 月國內共計 18 個電解槽項目（其 中包括 16 個綠氫項目）招標，招標規模累計超過 815.5MW，其中鹼性電解槽路線 701.5MW，PEM 技術路線 51MW，SOEC 技術路線 63MW，國內 2023 年上半年電解槽招 標需求規模已超過 2022 年出貨量。

企業中標量來看，派瑞氫能、隆基氫能、陽光電源中標量排名前三，分別為 256.5/170/125MW；企業中標均價來看，鹼性技術路線均價多數位於 1.3-1.8 元/W， PEM 技術路線中，以長春綠動，賽克賽斯中標均價分別為 5.8 和 6.87 元/W。

電解槽出貨量方面，根據高工氫電數據，2022 年國內電解槽出貨量約 800MW。目 前國內在建及規劃的電解水制氫項目，制氫規模合計超過 19GW。 我們預計 2023 年國內電解槽出貨量有望達到 2.3GW，同比增長約 190%，至 2030 年出貨量有望達到 47.3GW，2023-2030 CAGR 約為 54%。全球電解槽出貨量方面， 我們預計 2023 年全球出貨量達到 6.2GW，同比增長約 178%，至 2030 年出貨量有 望達到 138.4GW，2023-2030 CAGR 約為 56%。

電解槽供給側產能加速提升

根據彭博新能源財經數據統計數據，國內十餘家企業 2022 年電解槽產能合計達到 7.7GW，2023 年預計合計產能達到 12.6GW，以鹼性電解槽為主。 海外企業方面，以考克利爾競立，蒂森克虜伯，HydrogenPro 為代表的企業企業 研發生產鹼性電解槽為主，同時普拉格能源、ITM Power 等多家企業參與研發生 產 PEM 電解槽，海外十餘家企業 2022 年合計電解槽產能達到 6.3GW，2023 年預計 合計產能達到 14.8GW。全球 20 余家企業 2023 年預計合計產能達到 27.4GW。

電解槽未來發展趨勢

從國產化進程角度來看，電解槽關鍵材料的國產化進程加速，更適用於可再生能 源電解制氫的質子交換膜電解槽（PEM）的關鍵材料，包括催化劑、膜電極、氣體 擴散層等國產化進程加快。 從行業技術發展的趨勢來看，電解槽未來發展的目標趨向於更低的電耗，更寬的 負載工作範圍，更大的單體規模，更高的電流密度以及更長的使用壽命，其本質 在於提升電解槽產氫量同時降低單位制氫成本。為提升電解槽的提升性能，未來 鹼性電解槽企業重點研發方向包括隔膜，催化劑，電極等，PEM 電解槽企業重點 研發方向包括質子交換膜，氣體擴散層，催化劑等。

從全球化趨勢來看，國內電解槽企業有望出海拓展市場。國內鹼性電解槽企業多 數已在行業深耕多年，技術較為成熟，整體產品性能與海外產品差異較小。價格 方面，根據彭博新能源財經數據，2022 年國內鹼性電解槽平均價格約為 343 美元 /kW，而西方國家鹼性電解槽價格高達 1200 美元/kW，國內產品價格僅為海外產品 1/3，整體具有較高的產品競爭力。 從 2022 年至今的國內電解槽出海案例來看，如派瑞氫能、國富氫能、考克利爾競 立、瑞麟科技、中電豐業、隆基氫能等公司陸續與中東、東南亞、非洲、歐洲、 美國等客戶簽訂出口合作訂單，整體展現了我國企業電解槽產品的高性價比優勢。

電解槽裝機量及市場空間測算

國內方面，我們預計 2023 年國內電解槽出貨 2.3GW，對應電解槽市場空間 42 億 元。預計 2030 年電解槽新增需求為 47GW，對應 2030 年國內電解槽市場空間分別 為 565 億元，至 2030 年國內電解槽累計裝機將達到 190GW。 全球方面，我們預計 2023 年全球電解槽需求 6.2GW，全球鹼性電解槽/PEM 電解槽 需求量比例分別為 73%/27%，對應市場空間分別為 187/133 億元，合計整體市場 空間為 321 億元。預計 2030 年全球電解槽新增裝機 138GW，其中鹼性電解槽/PEM 電解槽需求量比例為 65/35%（此處不考慮 SOEC 比例），同時考慮中國企業對外 出口鹼性電解槽，全球鹼性電解槽中國供應比例為 60%，對應 2030 年鹼性電解槽 /PEM 電解槽市場空間分別為 1799/2023 億元，合計 2030 年全球電解槽市場空間 為 3822 億元。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】「鏈接」

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