氢能产业链主要包括制氢、储运、加注和下游应用四个环节。
(资料图)
其中，制氢包括三种路线：主要包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。
全球氢气产能以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间。
IEA预测，到2030年，全球氢气产量将达到1.8亿吨，较2021年的0.94亿吨翻倍增长。
其中，主要的增量产量将由电解水制氢满足，电解水制氢产量将从2021年的不到4万吨大幅增长至6170万吨，清洁制氢方案将成为主流。
制氢环节全景图：
资料来源：公司公告及官网，wind，高工氢电，36氪，平安证券研究所整理
氢能制备概览
按照氢能的生产来源及碳排放量可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢。
灰氢：当前主流制氢来源，由化石燃料产生，碳排放量高。
化石燃料制氢是以煤或天然气为原料还原制氢的传统方案，技术成熟、成本最低，但碳排放量高，且化石燃料不可再生，产能扩 张空间有限，存量产能将逐步结合CCUS技术，以降低排放。
蓝氢：主要来自化石燃料，但对产生的二氧化碳进行捕集和封存，并利用CCUS技术设备加以控制。
化工副产氢是氯碱，轻烃利用等化工工艺获得副产氢的方案，成本较低，但制备规模取决于主产品制备规模，扩张空间有限，可 作为补充性氢源。
绿氢：零碳排制氢，利用可再生发电，通过水电解工艺产生氢气。
电解水制氢是利用水的电解反应制备氢气的技术，可再生电力制氢称为“绿氢”，是零碳排、可持续的“终极路线”，但目前成 本仍是制约其普及的瓶颈因素，其规模化应用需要产业链各环节推动降本。
绿氢制得的氢气纯度较高，并且没有任何温室气体及污染其他排放，但成本较高。
2023年以来，国内绿氢项目进展加速。 随着电解槽技术的逐渐成熟推动制氢成本下降，绿氢未来有望代替灰氢。
从商业模式来看，风光制绿氢模式起量，化工领域绿氢替代加速。
电解水制氢行业概览
电解水制氢技术可分为4种：
碱性电解水（ALK）、质子交换膜电解水（PEM）、高温固体氧化物电解水（SOEC）和固体聚合物阴离子交换膜电解水（AEM）。
目前碱性电解水技术最为成熟，已完全实现商业化，PEM电解水技术处于商业化初期，SOEC、AEM技术还处于研发和示范阶段，在国内尚未进行商业化应用。
当前碱性电解水制氢电解槽使用KOH、NaOH作为电解质、石棉布等作为隔膜，具有制氢成本较低且工艺较为成熟等优点，是当下最具性价比优势的电解槽之一。
PEM电解槽主要由阳极端板、阴极端板、阴阳极扩散层、阴阳极催化层以及质子交换膜组成。
质子交换膜水电解制氢是指使用质子交换膜作为固体电解质，并使用纯水作为电解水制氢的原料的制氢过程。
其中，端板的作用是固定电解池组件，并引导电流递传，分配水、气，扩散层起集流，促进气液传递等作用，催化层的核心是由催化剂、电子传导介质、质子传导介质组成的三相界面，是电化学反应的核心场所。
电解槽竞争格局
全球电解水设备供给以中国为主，中国市场集中度较高。
根据 资料显示，2022年全球电解槽市场出货量约1GW，国内电解槽出货量则近750MW，中国为全球电解槽设备主要来源。
中国电解槽设备集中度较高，2022年CR3达80%，派瑞氢能（718所子公司）、考克利尔竞立、隆基氢能排名前三，隆基氢能2022年电解槽出货快速提升。
国内电解槽设备有三类参与者：
第一类为718所、竞立、大陆等老牌电解槽企业，其技术沉淀深厚，市占率高；
第二类为隆基绿能、阳光电源等光伏龙头企业，资金、技术实力雄厚，光伏业务与电解水制氢业务高度协同；
第三类为昇辉科技、华电重工、华光环能等新兴势力，各自凭借技术优势、订单优势等切入电解水制氢设备市场，在行业发展前期抢占份额。
718所、竞立、大陆为传统三巨头，技术同源。上世纪80年代，主攻核潜艇大气生命维持系统的718研究所通过技术融合，顺势而为，发展出氢能技术。
90年代，研究所部分电解槽工程师独立创业，分别创办苏州竞立、天津大陆，至此，我国碱性电解槽行业三足鼎立格局大致形成。
目前，国内新兴电解水制氢企业仍有许多研发人员来自718所、苏州竞立及天津大陆。
整体来看，隆基氢能、派瑞氢能、阳光氢能电解槽产能全球领先，且隆基氢能为主的国内企业产能规划充足，快速扩张。
另有希倍优氢能、氢元科技等新兴势力处于产能0-1扩张阶段，带动行业整体产能扩张。
海外参与者主要包括蒂森克虏伯、Nel、HydrogenPro、Sunfire、McPhy等。
IEA预计，2022和2023年全球制氢电解槽新增装机将分别达到0.9和4.1GW，总装机分别达到1.4GW和5.5GW；净零排放目标下，2030年全球制氢电解槽累计装机将达到720GW，绿氢产业链有望迎来广阔的发展机遇。
关注乐晴智库，洞悉产业格局！
标签：
