氢能产业深度报告(1)-电解槽专题：氢风徐来百花绽放 朔源而上千树结果

　　氢能（气）是可用于化工、冶金、能源、交通等多领域的“终端原料”，是理想的绿电储能媒介。当前国内氢需求主要来自化工、冶金、石油炼化以及陶瓷、玻璃制备等传统工业领域，供热与动力用氢占比较低。未来5年、甚至更长时间内这一格局仍将保持。而全球氢气主要来源于化石燃料制氢，低碳氢源（绿氢+蓝氢）占比难以突破1%。在全球降碳减排的趋势下，在传统领域的低碳氢源替代、交通和电力等新兴应用领域需求崛起的推动下，以及低碳制氢成本的下降，全球低碳氢源用量和产量有望迎来迅速增长，其中可再生能源电解水制绿氢为低碳氢源的主要构成。
　　目前全球绿氢推广存在着制氢标准认定、专利壁垒、制氢成本高等障碍。主要氢能参与经济体欧盟、美国、中国、日本均未统一氢能类型的认定标准，而欧盟对制氢绿电认定的要求更高、更严苛。全球氢能专利主要由欧盟与日本主导，美国专利占居前但份额出现下滑，韩国和中国已崭露头角。全球制绿氢的成本存在较大下降空间，而且由于风光资源、产业政策、制氢产业成熟度等因素存在地区差异，未来跨区绿氢贸易存在较大市场空间。
　　电解槽是绿氢生产的核心设备，全球电解槽行业发展迅速，中国市场已成为全球的主导。据1EA统计，至2022年底全球累计装机1.4GW，其中中国与欧洲累计装机量分别各占30%、美国与加拿大合计占比约10%6、其余地区占比约30%。结合各国发布的低碳制氢项目推测，电解槽装机量的1上升空间广阔，预计2030年全球电解槽累计装机量将在175-420GW之间。全球电解槽装机量在近三年迎来快速发展，2023年全球累计装机量有望突破2GW，其中中国、欧洲地区的累计电解槽装机量全球领先。
　　电解槽技术路线包括AWE，PEM，AEM，SOEC等，其中AWE和PEM的技术成熟度和商业化程度较高。AWE技术路线的电解槽凭借成本优势装机量大幅领先于其他技术路线。SOEC和AEM处于商业化初期，目前海外技术成熟度优于国内。海外市场SOEC已经进入商业化初中期阶段，国内市场SOEC目前尚处于研发示范阶段在产业化进程上还与国外存在着较多差距，比如单体系统规模最大为百千瓦级、无法多次启停等。AEM电解技术仍处于研发阶段，其单体容量、性能瓶颈均尚待验证。全球范围内仅欧美部分厂商率先取得突破。
　　AWE产业链总体国产化程度较高，PEM产业链核心部件有较大的国产替代空间。AWE电解槽产业链的极板、密封垫片、制氢电源等环节已完全实现国产化，而隔膜属于国产化程度较低的关键零部件。国内装备企业主要使用的PPS隔膜由日本东丽垄断，而新一代的复合隔膜还处于商业化验证阶段。PEM电解槽产业链的核心部件和材料，比如PEM用膜、催化剂、气体扩散层等进口依赖度均较高。国内对于PEM产业链核心环节的融资热度较高，东岳未来氢能、科润新材料等企业在国内实现PEM用膜等部件的量产，有望引领国内PEM产业链的国产替代。
　　全球主要电解槽厂商纷纷计划扩充产能，而且出现风电、光伏、石化、氢燃料电池等企业跨界进军电解槽行业。中国是当前全球电解槽的生产重镇，总体产能规模遥遥领先。据高工氢电，2023年全球电解槽名义产能58GW，其中中国38GW，占比669，中国电解槽厂商以AWE技术路线为主、约占全球AWE产能的70%6左右。欧洲PEM和AWE技术造价相近、两路线并进，装置产能仅次于中国。据Bloomberg NEF在2024年发布的最新预测，到2024年底国外PEM制氢装备商家的产能将是中国的10倍以上，但我们预计实际落地会低于预期、且低于中国产能投放速度。
　　1）中国和欧盟的碳中和政策推动国内与海外电解水制氢市场快速发展，尤其是中国电解槽行业供需双旺。
　　2）国产碱性电解槽的技术成熟度、产品稳定性和成本控制等方面已全面领先世界、资本助力产能释放加速，未来加强出口、抢占海外市场将成为必然选择。因此欧美市场可能短期内担心中国装备企业的竞争而推动贸易保护、关税壁垒，但长期看中外合作将有助于推动行业健康、快速发展因此构建海外合作渠道也成为衡量企业全球竞争力的重要参考项。但若缺少中国供应链支持则海外市场的成本无法快速降低至可实现“平价制氢”、最终作茧自缚，否则将错过风光配储的绝佳机会。若短期遇到严苛的海外贸易壁垒，相对产能过剩也会带来国内价格体系震荡。
　　3）中期内主要的氢能应用场景为化工和冶炼行业的灰氢、蓝氢市场绿氢替代和波动能源消纳制氢，氢能交通输运原料供给和民用冷热电联供等场景尚需时日。
　　4）AWE和PEM的技术成熟度和成本优势均远高于AEM和SOEC技术路线，因此中期内AWE槽与PEM槽优势会扩大。设备采购价格、预期的产能利用率（开机小时数）、运行维护成本等设备制造商可以优化的方面至关重要，而电价因素同样不可忽略。
　　5）氢能汽车产业大约中期以后会进入蓬勃发展期，同时居民管道气掺氢的比例也会大幅提升，届时对于城市内“分布式”制氢的需求将增加，看因此低成本、小标方的PEM槽将面临需求爆发的临界点。
　　6）随着技术成熟度不断提高，容量、比功率、产氢能耗等与电解槽设备运营成本密切相关的指标将持续优化，设备性能将在不断新增的示范项目、商业化项目中持续验证与提高。
　　7）产能过剩的问题也需要得到重视，但短期内以大型化工/冶炼企业为主的模式会筛选掉产品力不足、研发与服务能力差的企业。
　　8）主要原材料和零部件均已实现国产，PPS隔膜和复合隔膜的国产化将加速，PEM槽的全氟磺酸酯与PEM膜、贵金属催化剂等上游环节均存在较高对外依赖，产业即将突破、实现快速降本。同时，贸易壁垒预计主要出现在主机环节，上游原材料面临的贸易壁垒压力相对较小。
　　9）投资主线发展主线：国内示范项目带动电解水装备主机厂发展-->>主机出口、寻求海外合作伙伴-->>国产核心零部件与关键材料替代进口-->>国内氢气运营商大发展-->>气体运营商出海、启动全球化布局。
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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