【世界速看料】氢能源电解槽招标超预期！年内出货有望翻倍

【摘要】

氢气需求加速增长，下游新应用领域不断拓展，据各国已制定的政策，预计2030年氢气需求量达到1.15亿吨；考虑2050年净零排放的目标，则2030年需求量预计达到近两亿吨，CAGR实现8.8%。

电解水制氢市场空间广阔，受风光制氢项目落地和碳排成本走高驱动，有望成为未来主流方向。电解槽技术中，ALK技术最成熟，PEM应用场景广泛，可实现多元化发展。ALK更具成本优势，供应链更成熟，是当前电解水制氢的主流方向。2019-21年ALK电解槽出货150/176.9/306MW，占比在60%左右，预计2022年出货比例约为75-78%。

【资料图】

预计23年我国电解槽出货有望翻1-2倍，达到1.5-2GW，全球电解槽装机有望达到4.5-6GW。预计到2030年，我国装机量突破100GW，全球装机超550GW。

氢能作为最清洁能源，成为能源转型长期方向。氢气燃烧仅生成水，能够实现零碳排放，并且氢气可通过电解水制取，是环境友好型可再生清洁能源，深度切合碳减排、碳中和背景下的能源转型趋势。

另一方面，氢气是具有高热值的良好燃料，石油热值为41.87MJ/kg，天然气为38.97MJ/kg，原煤为20.93MJ/kg，而氢气的热值达到142.4MJ/kg，显著高于各类化石能源。

2020-22年全球电解槽出货量分别达290/510/1000MW，其中我国电解槽出货量分别达到23/350/800MW，增长迅速。从我国电解槽招标情况来看，2022年国内电解槽招标近800MW，2023年1-2月招标量超700MW，大超预期。

预计2023年我国电解槽出货有望翻1-2倍，达到1.5-2GW，对应交货量400台以上（1000标方碱性电解槽对应功率为5MW）。2023年全球电解槽装机有望达到4.5-6GW。

海内外双重推动，电解槽需求快速增长

国内：内蒙古风光大基地需求快速增长

不同于下游车端对氢气的需求缓慢释放，工业端制绿色甲醇、绿氨等项目对绿氢的需求在快速上升。由于化工厂具有集群效应，绿氢项目分布也以电价较低的内蒙、宁夏等地为主。

在内蒙古2022-2024年落地的15个制氢项目中，有11个项目为合成氨及绿氨应用项目，对应的绿氢产能为24.7万吨；2个项目为合成绿色甲醇项目，对应的绿氢产能为2.6万吨；燃料电池汽车相关领域项目2个，对应的绿氢产能为5828.9吨，其余部分产能用于外销等。绿氢产能共计约28万吨，按照每万吨约20台电解槽计算，对应电解槽需求量500-600台。

2023年1-2月电解槽释放需求预计超730MW，约为去年同期2.8倍。2022年年初，全国主要招标电解槽的项目为中石化新疆库车项目，该项目于2022年3月开标。而今年同期则至少有8个绿氢项目，已公开确认的制氢规模达6.77万Nm³/h，合约338.5MW。

其中中石化鄂尔多斯项目制氢量达3万吨/年，在单台电解槽工况和年产氢量与库车项目相近的情况下，该项目电解槽需求将达390MW，8大项目合计需电解槽730MW。2022年新疆库车项目电解槽招标量为260MW。

海外：欧洲碳边境调节机制23年10月试运行，中沙合作有望带动电解槽出口

欧洲倾力扶持氢能，正在构建绿电-氢能-能源燃料与工业原料的产业闭环，其扶持包括：关于氢的碳差价合约，拟创建欧洲氢能银行，绿氢生产试点的固定溢价，直接补贴。同时，美国IRA加大氢能补贴，英国进一步加码，其2030电解氢目标从5GW提升到10GW。欧洲碳边境调节机制将氢气纳入管理体系内，在实施国内严格气候政策的基础上，要求进口或出口的高碳产品缴纳或退还相应的税费或碳配额(2023年10月份将试运行)。

去年12月西班牙、葡萄牙与法国共同公布28亿欧元H2Med管道建造计划，计划由西班牙向法国和葡萄牙输送200万吨绿氢。

海湾地区各国纷纷推出绿氢目标。沙特阿拉伯在“绿色沙特倡议”中计划，到2030年实现每年减少2.78亿吨碳排放，到2060年实现温室气体“净零排放”，并致力于推动氢能生产链本地化，成为全球清洁氢能供应商。沙特能源大臣表示沙特计划到2030年生产和出口约400万吨氢气能源，有望成为全球最大的氢能供应来源。

阿联酋发布了“2050能源战略”，提出要致力于生产全球最低价的“蓝氢”，并通过发展氢能降低本国1/4的碳排放量，同时加速氢气生产和出口。2021年11月，阿联酋通过“氢领军路线图”，提出了到2030年在全球低碳氢市场中占据25%份额的目标。

阿曼希望成为一个主要的氢气生产国和出口国，其目标是将清洁氢气(绿氢和蓝氢)发电量到2025年达到1GW、到2030年达到10GW、到2040年达到30GW,成为全球主要的氢生产国和出口国。阿曼能源开发公司首席执行官表示到2030年要实现100万吨氢气生产，并致力于成为全球氢气生产中心。

电解水制氢有望成为主流方向

根据氢气生产途径和碳排情况，可被分为灰氢、蓝氢和绿氢。绿氢指通过可再生能源（太阳能、风能、核能等）制造氢气，在此过程中完全没有碳排放，真正实现“零排放”目标，是未来的大目标。目前全球低碳排氢渗透率1%左右，未来空间广阔。

国内三北清洁能源越来越多，消纳问题进一步凸显，宁夏、甘肃、青海风电光伏早已是第一大电源，以上三省9点到5点是长达8个小时谷电电价，发展以氢能为代表的长时储能在这类地区已比较迫切。国内目前以发电集团及大化工集团配套项目为主（后者没补贴），如果成本进一步降低，规模可能较快上一个量级。

根据氢能联盟的统计，2020年我国化石能源制氢占比67%，未来将呈逐步下降趋势，工业副产制氢作为有效供氢补充来源，将逐步退出舞台。而2021年我国可再生能源制氢占比不足1%，预计到2030年渗透率有望达到20%，2060年超过75%，电解水制氢将成为主流制氢路线。

ALK最成熟，PEM有赖进一步降本

电解水制氢是纯水在直流电的作用下，分别在阴极和阳极解离生成氢气和氧气的过程，反应过程中零碳排，制得的氢气被成为绿氢。电解水制氢主要包括碱性电解水制氢（ALK）、质子交换膜电解制氢（PEM）以及固体氧化物电解水制氢（SOEC）三种工艺。

目前碱性电解制氢技术最为成熟，ALK电解槽经济性更好，更适用于化工、工业、钢铁等应用领域；PEM电解槽电流密度更高，制氢效率和氢气纯度更高，占地面积小。PEM制氢的灵活性也更高，与波动性较高的风电和光伏发电匹配性更好，更适用于可再生能源制氢、分布式电站制氢；固体氧化物电解技术尚处于研发阶段，未来有望走向产业化。

三种电解水制氢工艺对比

市场集中度较高，CR4近80%。根据统计，2022年电解槽出货排名前四分别为派瑞氢能、考克利尔竞立、天津大陆、隆基氢能，出货量大约为270/233/160/120MW，TOP4企业市场占有率近80%。

产能加速扩张，PEM渗透率提升

电解槽产能持续扩张，PEM渗透率进一步提升。2021-22年全球电解槽产能分别为6.6/15.2GW，预计2023-24年将达到31.5/51.7GW，增速108%/64%。其中ALK产能分别达到4.9/11/20.6/34.6GW；PEM产能分别达到1.8/4.2/11/17.1GW，占比由21年的27%预计提升至24年的33%，渗透率持续增长。

国内企业以ALK电解槽扩产为主，海外企业以PEM电解槽扩产为主。2021-24年国内ALK产能分别为2.8/8.6/13.8/21.9GW，占全球ALK产能比重在60%左右。2021-24年海外PEM产能分别为1.7/3.5/9.6/14.7GW，占比在80%以上。

部分企业电解槽产能统计

相关概念股：亿华通、永安行、昇辉科技、华电重工、华光环能、亿利洁能、双良节能、隆基氢能

参考资料：

20230310-光大证券-电力设备新能源行业新能源、环保领域碳中和动态追踪（七十）：电解槽风头正盛，燃料电池蓄势待发

20221226-东海证券-氢能源行业发展深度复盘报告：全球第三次能源转换，未来能源格局之争

本报告由研究助理协助资料整理，由投资顾问撰写。投资顾问：于鑫（登记编号：A0740622030003）

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