2022年底的中阿峰會，將中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展掀開了新的一頁。一方面，在國家最高領(lǐng)導(dǎo)人見證下簽署了跨國氫能大單，給中國的氫能產(chǎn)業(yè)拓展出了中東市場，同時也讓世界看到中國氫能產(chǎn)品的競爭力。

從出口來看，中國氫能產(chǎn)品最具競爭力的首先是電解槽。中國的電解槽產(chǎn)品競爭力到底如何，能否成為我國一張新的名片？下面這篇文章，我們試圖來回答這個問題。

在“碳達(dá)峰 碳中和”背景下，氫燃料電池汽車迎來快速發(fā)展，處于商業(yè)化前夜，對氫氣的需求也將快速增長；我國風(fēng)電、光伏裝機量連續(xù)多年穩(wěn)居世界首位，電解水制氫為可再生能源消納提供了良好的解決渠道，生產(chǎn)的高品質(zhì)氫即可促進(jìn)氫燃料電池汽車的發(fā)展，也可替代化石能源制氫、推動工業(yè)領(lǐng)域減碳。

“可再生能源發(fā)電+電解水制氫”，是真正意義上零二氧化碳排放的制氫方式，也是理想的、世界各國鼓勵的制氫方式。因此，“可再生能源發(fā)電+電解水制氫”具有廣闊和確定性的增長空間。

4種電解槽技術(shù)比較

根據(jù)電解質(zhì)的不同，目前電解水制氫有堿性水電解（ALK）、質(zhì)子交換膜水電解（PEM）、固體氧化物水電解（SOEC）和陰離子交換膜水電解（AEM）四種技術(shù)路線，各有優(yōu)缺點，ALK處于產(chǎn)業(yè)化階段、PEM處于初步商業(yè)化階段、SOEC和AEM處于實驗室階段。

來源：香橙會研究院整理

目前，以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫，以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣和丙烷脫氫（PDH）為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫，水電解制氫是三種主要的制氫方式。

根據(jù)香橙會調(diào)研，煤制氫成本最低，然后依次是工業(yè)副產(chǎn)氫和天然氣制氫。

以1000Nm3/h堿性電解槽為例，采用離網(wǎng)電價0.25元/kWh時，綠氫成本約18元/kg，其中約78%為電力成本，而化石能源制氫成本在CCS/CCUS之后超過20元/kg。

2022年電解槽新產(chǎn)品統(tǒng)計

在政策引導(dǎo)、市場發(fā)展、行業(yè)推動等各種因素的共同作用下，2022年迎來電解槽新產(chǎn)品的密集發(fā)布。

根據(jù)公開資料統(tǒng)計，2021年12月寶武重工和吉道能源各發(fā)布一款堿性電解槽產(chǎn)品。2022年市場上已經(jīng)發(fā)布了19款電解槽新產(chǎn)品，其中3款PEM，1款SOEC，15款堿性電解槽，沒有AEM產(chǎn)品發(fā)布。

在堿性電解槽中單體產(chǎn)氫量以1000Nm3/h為主，產(chǎn)氫量最大的是明陽智能發(fā)布的1500-2500Nm3/h，距離工業(yè)化需求產(chǎn)氫量仍有一定的差距。

在電解槽銷量上目前還是以老牌的考克利爾競立、派瑞氫能、賽克賽斯等企業(yè)為主，但根據(jù)香橙會研究院統(tǒng)計的2022年前三季度可再生能源發(fā)電+電解水制氫項目，制氫規(guī)模為19.4萬噸，電解槽裝機2400MW，規(guī)劃中的項目占大部分，預(yù)計在四季度或2023年初開工建設(shè)，電解槽需求將在未來1-2年集中釋放，為新發(fā)布產(chǎn)品提供了應(yīng)用市場。

來源：香橙會研究院整理

中國電解槽價格優(yōu)勢

關(guān)于電解槽的價格，我們從實際招投標(biāo) 看中國堿 性和 PEM 的成本。

第一個項目是中石化新疆庫車項目。

2021年11月，我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目正式啟動建設(shè)，該項目由7個制氫廠、52臺電解槽及成套設(shè)備組成，每臺堿性電解槽功率是50MW(5000kW)，單臺電解槽生產(chǎn)能力為1000m?/小時（功率是5000kW)。

2022年5月，電解水制氫成套裝置評標(biāo)結(jié)果，標(biāo)段包括13臺套（每臺套含4臺電解槽）堿性電解水制氫設(shè)備，采用4個電解槽對應(yīng)1套氣液分離設(shè)施，共7套氫氣純化設(shè)施，總標(biāo)的額最高達(dá)到35996萬元，電解槽系統(tǒng)1400元/kW不到(計算過程為：35996萬元/（13x4）臺/5000kW=1384元/kW)。

第二個項目是內(nèi)蒙古烏蘭察布項目。

烏蘭察布“制-儲-運-加”氫能綜合示范項目，設(shè)計內(nèi)容包含2.5MW質(zhì)子交換膜電解水制氫設(shè)備、氫氣儲存、加氫規(guī)模500kg/d的固定加氫站1座、70MPa加氫測試平臺、200kW氫燃料電池?zé)犭娐?lián)用、預(yù)留300kg/d氫氣液化接口。

2021年10月，康明斯以2700萬元中標(biāo)2.5MW級PEM電解水制氫系統(tǒng)，包括PEM電解槽、氫氣純化系統(tǒng)、整流變壓器、控制柜、冷卻系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、空冷散熱器等，電解槽系統(tǒng)10800元/kW（計算過程為：2700萬元/（2.5x1000）kW=10800元/kW）。

對比兩個招投標(biāo)項目可知，我國堿性電解槽具有較大的購置成本優(yōu)勢以及制氫規(guī)模優(yōu)勢。對比國內(nèi)外電解槽系統(tǒng)公司價格，國際上電解槽代表性公司——挪威Nel公司的價格在2600元/kW，我國1400元/KW不到。還有說法認(rèn)為，我國電解槽系統(tǒng)成本可以做到國際上價格的1/3多（這里只比較購置成本，不涉及后期維護(hù)費用）。

國內(nèi)PEM電解槽系統(tǒng)在12000元/kW，相比國際上PEM電解槽的價格，我們暫時還不占優(yōu)勢。

通過堿性和PEM電解槽國內(nèi)外實際價格對比，可以看出國內(nèi)堿性電解槽的成本和制氫規(guī)模，在實際工程應(yīng)用中都是目前最好的選擇，也為國內(nèi)堿性電解槽企業(yè)出海拿到國際訂單創(chuàng)造了良好的條件。

電解槽出貨量以及未來市場空間

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年全球電解槽出貨量超過458MW，其中堿性電解槽出貨量占比將近70%，約317MW左右。 僅考克利爾競立一家企業(yè)的出貨量就達(dá)到160兆瓦，占全球堿性電解槽出貨量的50%左右。 預(yù)計2022年，全球電解槽出貨量大概會超過2GW，堿性電解槽占比提升至75%左右。

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)測，在“碳達(dá)峰 碳中和”情景下，2030年，我國氫氣總需求量達(dá)3715萬噸，其中，綠氫需求量約500萬噸，占比13%，對應(yīng)電解槽裝機量約80GW；到2060年，我國氫氣需求量達(dá)1.3億噸左右，在終端能源占比約20%。

綠氫市場將迎來快速增長期。