2023-2025年为电解水制氢装备的快速增长期，2025年后随着现有规划绿氢项目的陆续落地，电解水制氢装备的需求增速可能进入短暂的平稳期。在 2030 年碳达峰之前的时间节点，有望再次迎来新一轮爆发。

高工氢电产业研究所（GGII） 预计，2023 年中国电解水制氢装备出货量有望达到 1.6GW，到 2030 年将会快速增长至 86GW，2022-2030年均复合增长率 81%。制氢装备的快速扩张带来了电解槽核心部件的发展机遇，国内外相关企业的产能快速扩张中。

绿氢制氢产业布局快速增长

氢能产量加速增长，已超过 25 年氢能需求预期。目前，我国已成为世界上最大的氢气生产国，根据中国煤炭工业协会数据，2021、2022 年我国氢气产量分别为3342 万吨、4004万吨，同比增长分别为 32%、21%。根据中商产业研究院预测，2023 年我国氢气产量将达4575 万吨。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书 2020》预测，在2030年碳达峰情景下，我国氢气的年需求量将达到 3715 万吨，在终端能源消费中占比约为5%；在2060年碳中和情景下，我国氢气的年需求量将增至 1.3 亿吨左右，在终端能源消费中占比约为20%。我国目前氢气产量已超过《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》预期的2030年氢能需求量。绿氢制氢产业布局快速增长，电解槽赛道爆发在即。

制氢电解槽是一种利用电解的方法来制造氢气的设备，通常由一个电解槽和一些电极组成,电极由一种催化剂覆盖,以帮助促进水的分解。在电解槽中,水被分解成氢和氧气,这些气体通常会分别在电解槽的不同端口中被收集。电解槽是电解水制氢的核心设备，也是电解反应发生的主要场所。电解槽往往由若干个电解小室组成，每个电解小室又由电极、隔膜和电解质构成。根据水电解制氢技术进行分类，制氢电解槽也可以分为碱性电解槽、质子交换膜电解槽、高温固体氧化物电解槽、固体聚合物阴离子交换膜电解槽四类。目前，碱性电解槽已经实现商业化，质子交换膜电解槽也进入商业化初期，而高温固体氧化物电解槽和固体聚合物阴离子交换膜电解槽仍处于研发示范阶段。

碱性电解槽是目前技术最为成熟的制氢电解槽，已经实现了广泛的商业化使用，但由于碱性电解槽的电解质隔膜以石棉布为主，存在一定的环保风险。近年来，随着技术的不断突破，质子交换膜电解槽也进入了商业化初期。质子交换膜电解槽不仅安全无污染，而且能很好地适应波动电源。随着风电、光伏等新能源发电规模持续扩张，质子交换电解槽的应用市场广阔。另外，随着技术的不断成熟，质子交换膜电解槽的成本也将逐渐下滑，推动其市场应用范围不断扩张。

全球电解槽产能持续增加中

电解槽市场需求日益增长、各电解槽国内外企业积极扩建产能以满足订单需求。

国际方面，据公开消息，蒂森克努伯新纪元现有碱性电解槽产能3+GW，计划2026年实现5GW的产能目标；康明斯现有产能2.5GW，计划未来将明尼苏达工厂从0.5GW扩产至1GW；ITMPower在英国谢菲尔德的PEM电解槽工厂现有产能1GW，公司计划将在2024年内扩产至1.5GW；NEL公司挪威赫勒亚工厂现有产能0.5GW，公司计划在2024年扩产至1GW，美国康涅狄格州工厂也将于2025年扩产至0.5GW，此外还有4GW的美国密歇根州工厂在建设中；PlugPower在美国纽约州的PEM电解槽工厂现有产能1.2+GW，未来计划扩产至2.5GW。各电解槽外企有序扩产，部分产能有望于2024-2025年落地投产。

国内方面，开年以来，佛铁制氢、浙江嘉化氢储新能源、远景能源、国富氢能、国盛利华、明阳氢能、兴燃科技、淳华氢能等相继传来电解槽产能扩张消息。

5月10日，湖南省株洲市天元区人民政府发布淳华氢能源科技（湖南）有限公司PEM电解水制氢项目变更证明。项目主要建设内容为打造年产1GW先进的PEM水电解制氢高端装备制造产业化生产基地和国际化的氢能研发测试平台以及氢能技术及产品应用的示范平台。

项目分两期进行开发，一期投资约30000万元，投产后可达年产0.5GW的电解槽生产规模，主要投资用于大规模PEM水电解槽自动化生产线设备设施投入、以及形成电解槽零部件供应的集聚贸易区。积极打造先进的PEM水电解制氢研发测试平台，成立氢能重点实验室，通过创新将技术转化为氢能产业实际成果。同时投入生产所需的厂房建设以及氢能产品的示范应用工程（如热电联供系统、备电系统等），将项目打造成集氢能研发测试平台、高端装备制造生产线和氢能应用示范项目为一体的绿色零碳项目。二期总投资约20000万元，达到年产1GW电解槽生产规模。主要用于扩大电解槽生产产能、加大研发测试平台的投入、扩大厂房的建设规模以及搭建更为丰富的示范应用场景，以此形成氢能产业生态闭环。

5月消息，兴燃科技常州分公司占地面积达26000㎡的现代化高标准量产工厂正在建设中，这座26000㎡的现代化高标准工厂将成为兴燃科技200Nm³/H大标方单槽PEM电解槽的主要生产基地，预计年产量可达1000台，年产氢量高达200000Nm³/H，年生产总值达50亿元。

看好中国绿氢制备行业

政策口径看，根据国家能源局发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，到2025年，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。在新能源行业投资机会中，除已进入高速发展期的风光储车等行业外，我们近期亦关注到中国氢能产业的发展机会。

从供给&&需求端看，中国的绿氢制备行业发展均具可行性。

根据制取方式和碳排放量的不同，氢能主要分为灰氢、蓝氢、绿氢三种，其中绿氢为通过可再生能源电解水制氢，在生产过程中基本不产生温室气体，但目前技术并未完全成熟、生产成本较高，因而当前全球范围内氢能生产均以灰氢为主流。

供给端看，国家能源局已发布相关氢能产业中长期发展规划，其中提及到2025年需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。我们认为，发展绿氢制氢为解决风光大基地带来的新增发电量消纳问题的解决手段之一，将与锂电、光热、液流等多种储能手段&&特高压向东部输电共同发展。

需求端看，中国是全球氢气需求量&&生产量第一大国，年需求量及生产量均占全球30%左右，且未来中国氢能需求量仍将持续增长，因而带来了绿氢制氢环节的发展契机。根据中国氢能联盟的预计，到2030年我国氢能需求量将达到3500万吨，到2060年需求量将增至1.3亿吨左右。从生产量看，根据中国煤炭工业协会数据显示，2012-2021年，中国氢气产量从1600万吨增长至3300万吨。

绿氢制备的经济性拐点何时到来

测算，绿氢与蓝氢有望在25年平价，与灰氢有望在25-27年平价。

我们认为，往未来看绿氢占比提升的决定因素来自经济性。考虑当前绿氢成本与灰氢仍存在较大差距，且绿氢中PEM电解槽较碱性电解槽成本更高，本篇报告我们重点分析碱性电解槽制备绿氢的经济性。基于制备技术、规模效应、碳税制度、碳价变化对灰氢的成本影响等，并以及电解水制绿氢的单位成本构成包括电费、设备折旧费、期间费用（我们预计23年分别占总成本的74.8%/10.7%/14.2%），我们对绿氢的生产成本变动&&对比蓝氢、灰氢的经济性拐点进行了如下测算。核心假设包括：

电费：影响因素包括单位电耗、单位电价。1）单位电耗：我们预计22年行业平均的单位电耗为5.3kwh/m³，未来随碱性电解槽零部件的升级，假设到2030年单位电耗可降低至3.9kwh/m3；2）单位电价：假设工商业电价0.5元/kwh，结合未来风光等新能源发电就地消纳带来的电价成本下降，预计至2025、2030年电费下降至0.2、0.15元/kwh；

设备折旧费用：主要与电解槽设备价格有关，碱性电解槽设备价格目前约900万元/台，其中电极已基本实现国产化，我们预计未来存在规模降本空间；隔膜目前主要采用日本东丽的传统PPS膜，未来具备国产替代及规模效应降本空间，我们预计，2022年-2030年碱性电解槽设备价格年均下降10%；

单位期间费用：主要与项目规模有关，取决于设备规格和年利用小时数两个因素，目前碱性电解槽设备规格一般为1000-2000m³/h，预计未来有望逐步提升；年利用小时数考虑风光有效利用小时数、配建储能比例上升、新能源发电成本持续下降等，预计未来有望达到5000h。

测算结果：我们预计至2025年，绿氢制备单位成本有望下降至14.46元/kg，较2022年下降65%；至2030年，绿氢制备单位成本有望进一步下降至8.88元/kg，分维度对比绿氢与蓝氢、灰氢的经济性看，绿氢与蓝氢有望在25年平价，与灰氢有望在25-27年平价。

若静态对比当前蓝氢、灰氢的单位成本（不考虑煤炭价格+碳税变化），预计绿氢与蓝氢、灰氢分别在25年、27年平价；

若考虑碳税上涨带来的蓝氢、灰氢成本上升，预计绿氢与蓝氢、灰氢均在25年实现平价；

若在碳税基础上，叠加考虑煤炭价格波动性，当前煤炭价格约700元/t，假设2022-2030年煤炭价格从1000元/t下降到500元/t（灰氢生产成本下降），预计绿氢与蓝氢、灰氢分别在25年、26年平价。

原标题：电解槽市场需求日益增长，绿氢制备的经济性拐点何时到来？