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前沿拓展：

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（報(bào)告出品方/作者：開(kāi)源證券，劉強(qiáng)）

1、 實(shí)現(xiàn)全球零碳經(jīng)濟(jì)愿景，利用氫能是必然之舉

從全球能源結(jié)構(gòu)看，終端能源中化石能源消費(fèi)仍占據(jù)了較大比例。2019 年全球終端 能源消費(fèi)達(dá) 415EJ，其中石油、天然氣、煤炭占比分別為 42%、15%、11%，化石能源總占比為 78%，是長(zhǎng)久以來(lái)全球碳排放的主要來(lái)源。而若想達(dá)成 2050 年全球零碳 經(jīng)濟(jì)的愿景，未來(lái)全球能源結(jié)構(gòu)必將出現(xiàn)翻天覆地的變化。在 2050 年零碳場(chǎng)景下，直接電力和氫氣（及其衍生品）將是未來(lái)全球能源結(jié)構(gòu)中最為 重要的兩個(gè)組成部分，在 2050 年全球能源結(jié)構(gòu)中的占比分別達(dá)到 68%和 18%，氫氣 （及其衍生品）將作為直接電力最為重要的補(bǔ)充，在鋼鐵、長(zhǎng)途航運(yùn)、儲(chǔ)能、化肥生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。

1.1、 氫氣的特質(zhì)決定了其廣泛的利用價(jià)值

氫是地球上分布最廣的元素之一，以化合態(tài)存在于各種化合物中，如水、煤、天然氣、 石油及生物質(zhì)中，被譽(yù)為 21 世紀(jì)的終極能源。但氫氣易造成鋼設(shè)備的氫致開(kāi)裂及氫 腐蝕，疊加其每立方米釋放熱量較低的性質(zhì)，在氫氣壓縮和氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)尚未成熟 前，影響了人們對(duì)氫氣的認(rèn)知。

實(shí)際上，氫能是高效環(huán)保的二次能源，能量密度與相對(duì)安全性高于其他燃料。其能量密度高，是汽油的 3 倍有余；其使用裝置的使用效率高，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效 率是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的 2 倍；其反應(yīng)產(chǎn)物是水，排放產(chǎn)物絕對(duì)干凈，沒(méi)有污染物及溫室 氣體排放；安全性相對(duì)可控，引爆條件比汽油更為嚴(yán)苛；其物質(zhì)儲(chǔ)備豐富，未來(lái)氫能 的制取存在更多的可能性。

1.2、 氫能產(chǎn)業(yè)鏈在未來(lái)將發(fā)生重大變革

完善的氫能產(chǎn)業(yè)鏈包含：上游氫氣制取、儲(chǔ)運(yùn)、加注；中游燃料電池及其核心零部件 的制造；下游為燃料電池及氫氣應(yīng)用，涉及交通、工業(yè)能源、建筑等多領(lǐng)域。

預(yù)計(jì)到2050年，氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游均有重大變革。目前氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游普遍通過(guò)化 石燃料制氫+高壓氣氫拖車(chē)形式進(jìn)行氫氣制取與儲(chǔ)運(yùn)，未來(lái)將向可再生能源電解水制 氫+液氫管運(yùn)的形式轉(zhuǎn)變；下游氫能目前主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，包含煉化、合成氨、甲醇生產(chǎn)等，未來(lái)將在工業(yè)、交通、建筑、儲(chǔ)能等多領(lǐng)域進(jìn)行全方位的應(yīng)用，特別是 在交通領(lǐng)域，氫氣高能量密度的特性使其在航空、船運(yùn)、重卡等領(lǐng)域頗具應(yīng)用潛力， 交通領(lǐng)域的氫氣需求有望從 2018 年的不及 1 萬(wàn)噸增長(zhǎng)至 2050 年的 2.96 億噸；而目 前看，氫燃料電池車(chē)是技術(shù)最成熟、未來(lái)最具潛力的下游應(yīng)用方向，其也將帶動(dòng)中游 燃料電池及相關(guān)零部件市場(chǎng)規(guī)模增幅快速提高。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

從投融資角度看，2020年氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游投融資規(guī)模為 712 億元，其中制氫領(lǐng)域項(xiàng) 目投資環(huán)節(jié)多，設(shè)備投資大、投資周期長(zhǎng)，是上游投融資規(guī)模中占比最高的環(huán)節(jié)，達(dá) 95%；中下游燃料電池及汽車(chē)領(lǐng)域 2020 年投融資規(guī)模為 515.2 億元，較 2021 年同比 增長(zhǎng) 78.5%，燃料電池汽車(chē)、系統(tǒng)、電堆是目前投資重點(diǎn)環(huán)節(jié)，合計(jì)占比達(dá) 91%，未 來(lái)短期內(nèi)系統(tǒng)、電堆、膜電極、雙極板、空壓機(jī)將會(huì)是投融資重點(diǎn)環(huán)節(jié)，而質(zhì)子交換 膜、催化劑、碳紙等環(huán)節(jié)仍面臨較大的資金缺口，短期內(nèi)發(fā)展受阻。

2、 灰氫在未來(lái)將被逐漸替代，藍(lán)氫成為過(guò)渡解決方案

從制取原理看，制氫方式大體可分為四類(lèi)，化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、高溫分解 制氫、電解水制氫，以及光解水、生物質(zhì)等技術(shù)尚不成熟的其他制氫方式。化石能源、 工業(yè)副產(chǎn)及高溫分解制氫由于在生產(chǎn)氫氣的過(guò)程中排放大量 CO2，由其所制氫氣也 被定義為灰氫；在制灰氫過(guò)程中結(jié)合碳捕集、利用及封存技術(shù)（CCUS）減少碳排放 后所得氫氣被稱(chēng)為藍(lán)氫；而通過(guò)可再生能源電解水所制氫氣被稱(chēng)為綠氫，其制氫過(guò)程中幾乎沒(méi)有碳排放。

目前化石能源制氫仍是全球包括中國(guó)在內(nèi)的主流制氫方式。全球制氫量最高的工藝 路線(xiàn)是天然氣制氫，占全球制氫量的 48%；煤制氫產(chǎn)量占比約為 18%，主要來(lái)源于 中國(guó)的煤制氫（ETC）。中國(guó)“富煤缺油少氣”的能源稟賦致使煤制氫路線(xiàn)產(chǎn)氫量在 國(guó)內(nèi)占比最高，2019 年達(dá)到 63.54%，其次是工業(yè)副產(chǎn)氫和天然氣制氫，而電解水制 氫僅有微量示范應(yīng)用。

未來(lái)電解水制氫將逐步對(duì)化石能源和工業(yè)副產(chǎn)制氫進(jìn)行替代。中短期來(lái)看，中國(guó)氫氣來(lái)源仍以化石能源制氫為主， 以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補(bǔ)充，可再生能源制氫的占比將逐年升高。預(yù)計(jì)到 2050 年，約 70%左右的氫氣由可再生能源電解水制取，其余 20%由化石能源制取，10%由生物制氫等 其他技術(shù)供給。

2.1、 灰氫是中國(guó)目前氫氣產(chǎn)能的最主要來(lái)源

2.1.1、 化石能源制氫是灰氫的中堅(jiān)力量

（1）煤制氫

煤制氫成本最低、技術(shù)最成熟、運(yùn)用最廣泛。其工藝技術(shù)一般有兩種，即煤氣化與煤 焦化。以煤氣化為例，其工藝流程是將煤炭經(jīng)高溫氣化形成合成氣，并進(jìn)行混合氣體 凈化、CO 變換分離，之后再經(jīng) CO2 分離、氫氣提純尾氣處理等工序后得到高純度氫 氣。煤制氫優(yōu)勢(shì)在于工藝技術(shù)成熟、原料成本低、裝置規(guī)模大，但是其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 配套裝置投資成本高、且氣體分離成本高、產(chǎn)氫效率低、CO2排放高。

（2）天然氣制氫

天然氣水蒸氣重整制氫（SMR）目前為國(guó)內(nèi)外普遍采用的天然氣制氫工藝路線(xiàn)，主 要工藝流程是將天然氣與水蒸氣在高溫環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)制成主要由 O2、CO 組成的 混合氣體，之后再通過(guò)水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)將置于高溫環(huán)境下的 CO 轉(zhuǎn)換為 CO2和氫氣， 最后經(jīng)分離、提純得到高純度氫氣，相比煤制氫而言，天然氣制氫投資成本更低、氫氣產(chǎn)率更高，且 CO2 排放量更低。受制于我國(guó)“富煤缺油少氣”的化石能源稟賦特 征，天然氣氣源供應(yīng)難以保證，疊加天然氣高價(jià)帶來(lái)的成本劣勢(shì)，目前天然氣制氫發(fā) 展受到約束。但我國(guó)存在豐富的非常規(guī)天然氣資源，從長(zhǎng)期看，伴隨著非常規(guī)天然氣 開(kāi)采技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)這部分資源的利用將有助于我國(guó)天然氣制氫進(jìn)一步發(fā)展。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

2.1.2、 工業(yè)副產(chǎn)氫，最具潛力的灰氫

（1）焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫

從中期來(lái)看，焦?fàn)t煤氣（COG）是最可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫的原料之一。焦?fàn)t煤氣是焦 化行業(yè)主要副產(chǎn)品，富含 55%左右的氫氣和 25%左右的甲烷，可用來(lái)分離制取氫氣。 變壓吸附（PSA）法為目前主流的一種焦?fàn)t煤氣制氫工藝路線(xiàn)，通過(guò)對(duì)焦?fàn)t煤氣壓縮 提升氣壓、預(yù)處理移除焦?fàn)t煤氣中以焦油為主的高沸點(diǎn)成分、利用吸附劑將不同成 分的氣體分離和純化，最后脫氧、干燥、降氧、提氫獲取高純度氫氣。目前我國(guó)是最 大的焦炭產(chǎn)國(guó)，2020 年焦炭產(chǎn)量 4.7 億噸，可制取副產(chǎn)氫約 760 萬(wàn)噸。

（2）氯堿副產(chǎn)氫

氯堿副產(chǎn)制氫工藝以食鹽水為原材料，利用離子膜/石棉隔膜電解槽生產(chǎn)燒堿和氯氣， 并同時(shí)得到副產(chǎn)物氫氣，再通過(guò) PSA 提氫技術(shù)將副產(chǎn)物氫氣進(jìn)一步提純獲取純度達(dá) 99%以上的高純度氫氣。氯堿副產(chǎn)制氫能耗低、投資少、自動(dòng)化程度高、且提取氫氣 純度高，無(wú)環(huán)境污染（制取過(guò)程不排放 CO2）。2020 年我國(guó)燒堿產(chǎn)量 3643 萬(wàn)噸，可 副產(chǎn)氫氣約 90 萬(wàn)噸。

（3）丙烷脫氫（PDH）副產(chǎn)氫

丙烷脫氫工藝是丙烷在一定范圍的壓力和溫度條件下，通過(guò)合適的催化劑作用發(fā)生 脫氧反應(yīng)，從中獲取丙烯和氫氣。Oleflex 法是一種典型的 PDH 工藝路線(xiàn)，經(jīng)工藝流 程后副產(chǎn)氫的收率約為 3.6%。截至 2020 年國(guó)內(nèi) PDH 產(chǎn)能約為 2000 萬(wàn)噸，在 3.6% 的氫氣回收率下 PDH 副產(chǎn)氫氣約為 72 萬(wàn)噸。

（4）乙烷裂解副產(chǎn)氫

乙烷裂解是生產(chǎn)乙烯的重要工藝路線(xiàn)，通過(guò)熱解、壓縮、冷卻和分離得到乙烯和包含 氫氣在內(nèi)的其他副產(chǎn)氣，氫氣回收率在 8%左右。

2.1.3、 甲醇裂解制氫規(guī)模靈活，但仍存缺陷

甲醇裂解制氫工藝?yán)眉状己退谝欢囟取毫痛呋瘎┑淖饔孟铝呀庑纬蓺錃狻?CO2 和少量 CO 與甲烷的混合氣，再經(jīng) PSA 法從混合氣中提取純度可達(dá) 99.9%以上 的氫氣。甲醇裂解制氫的優(yōu)勢(shì)在于：（1）工藝技術(shù)成本低、耗能少；（2）制氫原料甲 醇在常壓下為穩(wěn)定的液體，儲(chǔ)運(yùn)便捷；（3）甲醇純度高，參與反應(yīng)前無(wú)需凈化處理。 但原料成本制約了甲醇裂解制氫的大規(guī)模應(yīng)用。

2.2、 依托 CCUS 技術(shù)的藍(lán)氫是灰氫向綠氫的過(guò)渡環(huán)節(jié)

藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上結(jié)合 CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)獲取的氫氣。藍(lán)氫的 制取通過(guò) CCUS 技術(shù)捕獲化石能源制氫過(guò)程中排放的 CO2 從而在理論上減少碳排放 水平，是氫氣制取由灰氫向綠氫發(fā)展過(guò)程中的折中過(guò)渡環(huán)節(jié)。

碳捕集技術(shù)在技術(shù)路線(xiàn)上劃分為燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧捕集，目前燃燒后 捕集最為常用和成熟。以燃燒后捕集的吸收分離法為例，將氣體混合物與液體吸收 劑如一乙醇胺（MEA）進(jìn)行接觸，混合氣中能夠溶解的氣體組分溶解進(jìn)入液相中， 其氣體組分保留在氣相中，混合氣因此得到分離。當(dāng)吸收劑達(dá)到飽和后，通過(guò)加熱給 予分解物理或化學(xué)鍵的能量以此實(shí)現(xiàn)吸收劑與 CO2 的分離。吸收分離法技術(shù)成熟、 處理能力和處理效率高，但目前規(guī)模捕集 CO2成本仍相對(duì)過(guò)高。

通過(guò)加入碳捕集技術(shù)，化石能源制氫過(guò)程中的碳排放量降低一半。煤制氫工藝結(jié)合 CCS 技術(shù)碳排放量由 22-35 KgCO2e/kgH2 降低到 10-16 KgCO2e/kgH2；天然氣制氫工 藝結(jié)合 CCS 技術(shù)碳排放量由 10-16 KgCO2e/kgH2 下降到 5-10 KgCO2e/kgH2，降幅均 在 50%以上，但由于結(jié)合 CCS 技術(shù)的制氫系統(tǒng)耗電形成大量間接溫室氣體排放，疊 加 CCS 難以捕集全部制氫過(guò)程中直接碳排放的技術(shù)局限，使其與工業(yè)副產(chǎn)制氫和利 用可再生能源的電解水制氫工藝極低的碳排放量相比仍有差距。

加入碳捕集技術(shù)后，化石能源制氫成本升高很多，但目前仍低于電解水制氫成本。 天然氣蒸汽重整制氫成本在結(jié)合了碳捕集技術(shù)后由 0.7-2.2$/kgH2升至 1.3-2.9$/kgH2， 升幅范圍在 32%-86%之間。基于 ETC 的預(yù)測(cè)，結(jié)合 CCS 技術(shù)的天然氣制氫成本未 來(lái)降速要明顯低于電解水制氫，2030 年后在智利等可再生能源豐富地區(qū)綠氫成本可 以實(shí)現(xiàn)與藍(lán)氫平價(jià)，在一般地區(qū)也具有較強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力，從中長(zhǎng)期看利用 CCS 技 術(shù)制取藍(lán)氫的成本優(yōu)勢(shì)將消失殆盡。

3、 “3060 雙碳”背景下，可再生能源電解水制氫將成為未來(lái) 核心制氫方式

可再生能源制氫助力“碳達(dá)標(biāo)”、“碳中和”。實(shí)現(xiàn)低碳排放或零碳排放是氫能產(chǎn)業(yè)誕 生和發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)之一，在 2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的政策導(dǎo)向下，基于可再生能源的 綠氫相對(duì)灰氫和藍(lán)氫在碳排放的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。“十四五”期間風(fēng)電、光伏等可再 生能源將迎來(lái)快速增長(zhǎng)，可再生能源將逐步替代傳統(tǒng)化石能源占據(jù)能源領(lǐng)域 主導(dǎo)地位。因此在 2020 年到 2030 年內(nèi)及更久的未來(lái)內(nèi)，使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能 源制取氫氣將會(huì)成為主流，綠氫是未來(lái)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

可再生能源制氫提高可再生能源消納比例，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能。可再生能源發(fā)電的 隨機(jī)性、季節(jié)性和反調(diào)峰特性和不可預(yù)測(cè)性為其并網(wǎng)帶來(lái)一定困難，導(dǎo)致棄風(fēng)、棄 水、棄光嚴(yán)重。而氫能是一種理想的能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)，采用氫儲(chǔ)能技術(shù)可有效解 決可再生能源消納及并網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題，通過(guò)使用電解水制氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能和 氫能的轉(zhuǎn)換，合理利用棄風(fēng)、棄水、棄光電力。

綠氫成本相對(duì)灰、藍(lán)氫成本穩(wěn)步下降。2030 年，在可再生能源稟賦豐富地區(qū)，綠氫 相比灰氫的競(jìng)爭(zhēng)力將逐漸凸顯；預(yù)計(jì)到 2050 年，綠氫在成本方面占優(yōu)。若考慮碳價(jià) 及碳捕集技術(shù)成本，2030 年綠氫相對(duì)灰氫的成本優(yōu)勢(shì)即可凸顯。一方面，在碳排放 限制的政策背景下，加裝碳捕集裝置的化石燃料制氫才能滿(mǎn)足日益嚴(yán)峻的碳排放要 求，這會(huì)導(dǎo)致灰氫成本上升；另一方面，隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化生產(chǎn)，綠氫成本有望 進(jìn)一步降低。兩者都會(huì)加速綠氫相對(duì)成本的下降。

3.1、 風(fēng)電、光電、風(fēng)光耦合發(fā)電制氫系統(tǒng)為主流可再生能源制氫方式

中國(guó)電力以火電為主，采用火電電網(wǎng)供電電解制氫的碳排放強(qiáng)度高于化石燃料制氫 方式，違背碳排放政策，因此電解水制氫應(yīng)選取光伏、風(fēng)電等可再生電力作為電力 供應(yīng)來(lái)源。

風(fēng)力發(fā)電制氫系統(tǒng)根據(jù)制氫系統(tǒng)與電網(wǎng)連接情況可以分為并網(wǎng)型系統(tǒng)和離網(wǎng)型系統(tǒng)， 目前我國(guó)離網(wǎng)系統(tǒng)制氫技術(shù)尚處起步階段，以并網(wǎng)型系統(tǒng)為主，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能變流器能量轉(zhuǎn)換及控制系統(tǒng)、電解槽制氫模塊、氫氣壓 縮機(jī)、高壓儲(chǔ)氫罐等部分。其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化 為電能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備同時(shí)接入電網(wǎng)和電解槽，電網(wǎng)電力不足時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為 電網(wǎng)供電，停止制氫；電網(wǎng)電力富余時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時(shí)供電并制氫，最大程度避 免能源浪費(fèi)，顯著提高風(fēng)電制氫綜合經(jīng)濟(jì)性。

光伏發(fā)電制氫系統(tǒng)即將太陽(yáng)能面板轉(zhuǎn)化的電能供給電解槽系統(tǒng)用于電解水制氫，系 統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)類(lèi)似風(fēng)力發(fā)電制氫系統(tǒng)。光伏發(fā)電的主要核心元件是太陽(yáng)能電池，其他 還包含蓄電池組、控制器等元件。

風(fēng)光互補(bǔ)耦合發(fā)電制氫系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、電解水制氫裝置及 氫能儲(chǔ)存利用系統(tǒng)組成。當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)中風(fēng)光資源富余時(shí)，將棄風(fēng)棄 光資源用于電解水制氫，當(dāng)電網(wǎng)電力不足時(shí)，氫能通過(guò)燃料電池為電網(wǎng)供電，達(dá)到削 峰填谷的作用，從而提高風(fēng)光資源的利用率及并網(wǎng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力、光伏發(fā)電優(yōu)勢(shì) 特性互補(bǔ)。

3.2、 可再生能源制氫的核心技術(shù)為電解水工藝

從可再生能源發(fā)電系統(tǒng)獲取電能后，需使用電解水方法將電能轉(zhuǎn)化為氫能。電解水 方法根據(jù)使用電解質(zhì)的不同，分為堿性水電解、質(zhì)子交換膜電解、固體氧化物電解、 堿性陰離子交換膜電解四種。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，堿性電解槽制氫和質(zhì)子交換膜電解制氫是商業(yè)可行的方案；固態(tài)氧化物 電解水制氫效率高，但由于環(huán)境的特殊性和公用工程條件的局限性，較難以大規(guī)模 實(shí)施；堿性陰離子交換膜電解結(jié)合了堿性電解水制氫和質(zhì)子交換膜電解水制氫的優(yōu) 點(diǎn)，成本較低，但目前處于初步探索階段。

堿性電解水制氫技術(shù)成熟度最高，成本最低。但從技術(shù)角度考慮，堿性電解水制氫 存在腐蝕問(wèn)題，且啟停響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，不適合波動(dòng)性電源，同時(shí)無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫 的速度，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差。其最大優(yōu)勢(shì)是規(guī)模大、成本低，裝機(jī) 投資低、規(guī)模靈活，國(guó)內(nèi)最大制氫規(guī)模可到 10000Nm3 /h，國(guó)外最大制氫規(guī)模可到 30000Nm3 /h。國(guó)內(nèi)堿性電解水技術(shù)相對(duì)成熟，成本下降驅(qū)動(dòng)力主要在于規(guī)模化生產(chǎn) 以及可再生電力成本降低。

從技術(shù)角度考慮，質(zhì)子交換膜電解被公認(rèn)為電解水制氫領(lǐng)域有良好發(fā)展前景的技術(shù)。 其采用的電解池結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、利于快速變載，電解槽效率高、得到的氣體純 度高、所需能耗低，安全可靠性也同時(shí)得到大大提高，因此更適合可再生能源的波 動(dòng)性，國(guó)外很多新建電解制氫項(xiàng)目開(kāi)始選擇質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)。目前只有 PEM 電解水技術(shù)可達(dá)到歐盟規(guī)定的電解槽制氫響應(yīng)時(shí)間小于 5s 的要求。質(zhì)子交換膜電解 槽目前已實(shí)現(xiàn)初步商業(yè)化，但成本較高，為相同規(guī)模堿性電解槽的 1.2～3 倍，且中 國(guó)在質(zhì)子交換膜核心技術(shù)上有待進(jìn)一步突破。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

電解水會(huì)逐步朝著質(zhì)子交換膜方向發(fā)展，歐洲國(guó)家在此技術(shù)較為領(lǐng)先，中國(guó)仍需進(jìn) 一步開(kāi)發(fā)。質(zhì)子交換膜技術(shù)在 2010-2022 年內(nèi)取得了重大進(jìn)展，但主要項(xiàng)目均集中在 歐洲，質(zhì)子交換膜電解槽的平均裝置容量從 2000-2009 年的 0.1MW 增加到 2015-2019 年的 1.0MW，質(zhì)子交換膜電解技術(shù)實(shí)現(xiàn)從示范項(xiàng)目向商業(yè)規(guī)模應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，這會(huì)導(dǎo) 致規(guī)模經(jīng)濟(jì)，有助于降低平均產(chǎn)氫成本并擴(kuò)大氫能上游產(chǎn)業(yè)的體量。

3.3、 目前ALK制氫成本低于PEM，未來(lái)PEM成本有望低于ALK制氫成本

3.3.1、 堿性電解水制氫降本空間有限

堿性電解槽包括電極、電解液、隔膜。電解槽內(nèi)裝填 KOH 或 NaOH 溶液作為電解 質(zhì)，隔膜將槽體分為陰、陽(yáng)兩室。在一定的電壓和溫度（電解槽工作溫度一般為 70～ 90℃）下，電流通過(guò)電極和電解液，水電解，在陽(yáng)極和陰極上分別產(chǎn)生氧氣和氫氣。 通常使用石棉或高分子復(fù)合材料作為電解槽中的隔膜，使用鎳基金屬材料作為電極， 經(jīng)水分離、堿液脫出后得到純度在 99%以上的氫氣。

單臺(tái)電解槽制氫能力制氫能力越大，其購(gòu)置價(jià)格也越高。國(guó)內(nèi)單臺(tái)電解槽制氫能力 從幾十到 1500Nm3 /h（其對(duì)應(yīng)價(jià)格在 100 萬(wàn)元至 2000 萬(wàn)元不等）。其中 1000Nm3 /h 的 制氫能力的單臺(tái)堿性電解槽價(jià)格在 700 萬(wàn)～1000 萬(wàn)元之間。國(guó)內(nèi)單臺(tái)電解槽制氫能 力與其購(gòu)置成本基本呈線(xiàn)性關(guān)系。

制氫成本按是否隨產(chǎn)量發(fā)生變動(dòng)分為固定成本和可變成本，其中固定成本包括設(shè)備折舊、人工、運(yùn)維等，可變成本包括制氫過(guò)程的電耗和水耗。堿性電解槽制氫的單位 成本計(jì)算公式為：制氫成本=(每年折舊+每年人工+每年運(yùn)維)/每年制氫總量+單位水 耗×水價(jià)+單位電耗×電價(jià)。

第一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素為電價(jià)降低，《中國(guó) 2050 年光伏發(fā)展展望（2019）》預(yù)測(cè) 2035 年和 2050 年光伏發(fā)電成本相比 2019 年預(yù)計(jì)下降 50%和 70%，隨著電價(jià)的降低，電解制 氫成本也隨之降低，同時(shí)電力成本的占比也同步降低；

第二個(gè)驅(qū)動(dòng)因素為設(shè)備利用率增加，隨著氫能需求量增加及可再生能源電力儲(chǔ)能技 術(shù)的進(jìn)步，可以增加電解槽的工作時(shí)間以攤薄折舊成本；

第三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素為技術(shù)進(jìn)步從而降低電解槽采購(gòu)成本并提升電解槽效率，但由于堿 性電解槽工藝技術(shù)已經(jīng)十分成熟，通過(guò)技術(shù)革新降低成本幅度不大，到 2030 年左右，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和規(guī)模擴(kuò)張， 1000Nm3 /h 電解槽成本會(huì)降至 500 萬(wàn)元，屆時(shí)單位制氫成本將下降 5%～10%。此外， 可以改進(jìn)電極和隔膜材料，優(yōu)化槽體結(jié)構(gòu)，提高氫氣轉(zhuǎn)化效率，從而降低成本和能 耗。

3.3.2、 質(zhì)子交換膜電解水制氫未來(lái)成本下降空間較大

質(zhì)子交換膜電解槽采用高分子聚合物質(zhì)子交換膜替代了堿性電解槽中的隔膜和液態(tài) 電解質(zhì)，高分子聚合物有離子傳導(dǎo)和隔離氣體的雙重作用。質(zhì)子交換膜電解槽結(jié)構(gòu) 類(lèi)似燃料電池，由膜電極、雙極板等部件組成。膜電極提供反應(yīng)場(chǎng)所，由質(zhì)子交換膜 和陰陽(yáng)極催化劑組成。

質(zhì)子交換膜電解槽制氫成本高于堿性電解槽，主要由于質(zhì)子交換膜電解槽的高購(gòu)置成本，導(dǎo)致較高的折舊成本，從而抬高了制氫成本。相對(duì)于 700 萬(wàn)～1000 萬(wàn)元的 1000Nm3 /h 的制氫能力的單臺(tái)堿性電解槽設(shè)備，1000Nm3 /h 的制氫能力的單臺(tái)質(zhì)子交 換膜電解槽成本約 3000 萬(wàn)元。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

根據(jù) 1MW 堿性電解槽的成本構(gòu)成和 1MW 質(zhì)子交換膜電解槽的成本構(gòu)成，我們可以 拆解出 1000 萬(wàn)元堿性電解槽的各個(gè)部件的成本及 3000 萬(wàn)元質(zhì)子交換膜電解槽的各 個(gè)部件的成本。

質(zhì)子交換膜電解水的成本降低驅(qū)動(dòng)因素包括：電價(jià)的降低、設(shè)備利用率的增加、質(zhì)子交換膜電解槽價(jià)格的下降。第一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素為電價(jià)降低，與堿性電解水相同，隨著 電費(fèi)的下降，電力成本在總成本中的比重逐漸下降，氫氣成本也逐漸降低；第二個(gè)驅(qū) 動(dòng)因素為設(shè)備利用率增加，與堿性電解水相同；第三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素為電解槽價(jià)格的下 降，PEM 電解槽的平均學(xué)習(xí)率為 13%（學(xué)習(xí)曲線(xiàn)反映了“干中學(xué)” 對(duì)技術(shù)成本的影響，描述了一項(xiàng)技術(shù)的單位投資成本隨其累計(jì)裝機(jī)容量的翻番而下 降一個(gè)固定比例（學(xué)習(xí)率）的關(guān)系。越高的學(xué)習(xí)率說(shuō)明該技術(shù)學(xué)習(xí)效應(yīng)越強(qiáng)，成本隨 裝機(jī)容量增長(zhǎng)下降得越快。），因此預(yù)計(jì) 2030 年 1000Nm3 /h 的質(zhì)子交換膜電解槽價(jià) 格為 1500 萬(wàn)元，2050 年約為 500 萬(wàn)元。

雖然目前相比堿性電解槽，質(zhì)子交換膜電解槽單位制氫成本偏高，但隨著質(zhì)子交換膜電解槽采購(gòu)成本的降低，其單位制氫成本也會(huì)隨之下降，《電解水制氫成本分析》預(yù)計(jì)其單位制氫成本會(huì)在2030年后逐漸低于堿性電解槽的制氫成本。

考慮用地面積，即土地成本，質(zhì)子交換膜電解槽更加緊湊，占地面積為同等規(guī)模下堿 性電解水裝置的一半；并且由于質(zhì)子交換膜裝置較堿性電解裝置具有更強(qiáng)的負(fù)載波動(dòng)適應(yīng)性能力，在風(fēng)光等波動(dòng)性可再生能源輸入下，比堿性電解裝置更有優(yōu)勢(shì)。

3.4、 質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)壁壘高

PEM 電解是電解水制氫，燃料電池是氫氧反應(yīng)生成水，互為逆反應(yīng)，因此兩者結(jié)構(gòu)類(lèi)似，但 PEM 電解槽的材料體系與電堆相比有很大的差別。由于 PEM 電解工作環(huán) 境更為惡劣，PEM 電解槽對(duì)核心部件和材料耐久性和壽命的要求更高。

電催化劑的研究集中于 Ir、Ru 等貴金屬/氧化物及其二元、三元合金/混合氧化物。而 以鈦為載體的負(fù)載型催化劑、非貴金屬催化劑或非金屬催化劑的研發(fā)難度較大。

膜電極方面，PEM 電解水的陽(yáng)極需要耐酸性環(huán)境腐蝕、耐高電位腐蝕，同時(shí)應(yīng)具有 合適的孔洞結(jié)構(gòu)以便氣體和水通過(guò)。燃料電池的膜電極材料無(wú)法用于水電解陽(yáng)極， PEM膜電極主要采用全氟磺酸樹(shù)脂制造，膜厚度是普通燃料電池交換膜的10-15倍， 因此整體成本非常高。

雙極板方面，由于 PEM 電解槽工作環(huán)境惡劣，雙極板腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬離子浸出，進(jìn) 而污染質(zhì)子交換膜，因此需要保護(hù)雙極板，避免其遭受腐蝕，常用保護(hù)措施是在表面 制備防腐涂層，PEM 電解槽雙極板耐腐蝕要求比燃料電池更高。但 PEM 電解槽雙 極板結(jié)構(gòu)相較燃料電池雙極板更為簡(jiǎn)單，國(guó)內(nèi)有燃料電池雙極板企業(yè)進(jìn)入水電解市 場(chǎng)生產(chǎn) PEM 電解槽雙極板。

由于行業(yè)壁壘高，進(jìn)入難度大，即使 PEM 電解槽市場(chǎng)需求明顯提升，目前仍只有個(gè) 別頭部電堆、膜電極及雙極板企業(yè)跟進(jìn) PEM 電解槽及核心部件產(chǎn)品的研發(fā)，另外一 些綜合實(shí)力強(qiáng)的國(guó)企及上市公司也開(kāi)始了針對(duì) PEM 電解水制氫裝備的技術(shù)研究與 產(chǎn)業(yè)布局。

3.5、 國(guó)內(nèi)廠商積極布局電解水設(shè)備業(yè)務(wù)，但PEM電解設(shè)備技術(shù)相較國(guó)外同行仍存差距

中國(guó)電解水制氫設(shè)備目前仍以堿性制氫設(shè)備為主，國(guó)內(nèi)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的電解水制氫項(xiàng)目基本為堿性制氫項(xiàng)目。基于技術(shù)成熟度、創(chuàng)新空間與客戶(hù)資源形成的市場(chǎng)格局短時(shí)間難以改變。因此，大部分新進(jìn)者 選擇質(zhì)子交換膜電解制氫的產(chǎn)品路線(xiàn)，但由于質(zhì)子交換膜電解槽成本高，技術(shù)不成熟，尚處于項(xiàng)目示范期。

陽(yáng)光電源在 2021 年 3 月推出國(guó)內(nèi)首款最大功率 250kW 的 SEP50 PEM 制氫電解槽， 其核心部件均為國(guó)產(chǎn)，目前陽(yáng)光電源已開(kāi)始規(guī)劃建設(shè)全自動(dòng)化電解槽組裝生產(chǎn)線(xiàn)。

上海電氣電站集團(tuán)于 2021 年 3 月與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所揭牌成立 PEM 電解水制氫技術(shù)研發(fā)中心，簽訂了“兆瓦級(jí)模塊化高效 PEM 電解水制氫裝備及系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目合作協(xié)議。

吉電表示，長(zhǎng)春氫能產(chǎn)業(yè)基地的先導(dǎo)項(xiàng)目為PEM電解制氫裝備研發(fā)、制造項(xiàng)目； 威孚高科表示公司將 PEM 電解水制氫系統(tǒng)業(yè)務(wù)規(guī)劃納入擬成立的氫能事業(yè)部業(yè)務(wù) 范圍；寶豐能源將太陽(yáng)能發(fā)電所制取的綠氫用于化工生產(chǎn)，并大舉布局電解水制氫 裝置。

質(zhì)子交換膜電解槽結(jié)構(gòu)類(lèi)似燃料電池，關(guān)鍵部件包括膜電極、雙極板等部件。其中膜 電極又由質(zhì)子交換膜和陰陽(yáng)極催化劑組成。目前國(guó)內(nèi)有多個(gè)上市和非上市公司均在 生產(chǎn)質(zhì)子交換膜電解槽的相關(guān)部件。

催化劑領(lǐng)域內(nèi)，中科科創(chuàng)、氫電中科、濟(jì)平新能源等企業(yè)推出了用于電解水制氫的 催化劑產(chǎn)品。其中中科科創(chuàng)的氧化銥催化劑已具備單批次公斤級(jí)生產(chǎn)能力，且產(chǎn)品 物化性質(zhì)一致性高，其產(chǎn)品已在多家國(guó)內(nèi)PEM制氫企業(yè)中應(yīng)用；質(zhì)子交換膜領(lǐng)域內(nèi)， 東岳氫能、科潤(rùn)新材料正在進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證 PEM 電解槽的質(zhì)子交換膜；膜電極領(lǐng)域內(nèi)， 武漢理工氫電實(shí)現(xiàn)小批量對(duì)外供貨，鴻基創(chuàng)能于 2021 年 5 月與佛山市南海區(qū)人民政 府簽署關(guān)于燃料電池高性能膜電極產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的投資合作協(xié)議，該項(xiàng)目計(jì)劃投資 1 億元，建設(shè)燃料電池膜電極和 PEM 電解水制氫膜電極產(chǎn)業(yè)化基地；雙極板領(lǐng)域內(nèi)， 上海治臻在 2021 年 6 月舉行的 FCVC2021 上展示了 PEM 電解槽雙極板樣品，在尋 求國(guó)內(nèi) PEM 電解槽企業(yè)合作。

PEM 電解水制氫部件國(guó)產(chǎn)化率低于堿性制氫部件國(guó)產(chǎn)化率，甚至低于燃料電池部件 國(guó)產(chǎn)化率，其中國(guó)產(chǎn)化率最低的環(huán)節(jié)主要有質(zhì)子交換膜、催化劑等方面。并且國(guó)產(chǎn)整 機(jī) PEM 電解槽型號(hào)不大，目前生產(chǎn)速率上限為 200 Nm3 /h，400 Nm3 /h 以試驗(yàn)為主， 和 Proton Onsite、Giner 等國(guó)外公司的生產(chǎn)速率上限有很大差距。制氫規(guī)模偏小， 直接限制了國(guó)內(nèi) PEM 電解槽在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用。

2000 年至 2022 年內(nèi)，歐盟、北美、日本在質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)開(kāi)發(fā)中取得顯著成 果，涌現(xiàn)多家質(zhì)子交換膜電解水設(shè)備企業(yè)，Proton Onsite、Hydrogenics、Giner、西門(mén)子公司等相繼將 PEM 電解槽規(guī)格規(guī)模提高到兆瓦級(jí)。其中美國(guó) ProtonOnsite 公 司在全球 72 個(gè)國(guó)家有約 2000 多套質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置，占據(jù)了世界上質(zhì)子 交換膜電解水制氫 70%的市場(chǎng)，Giner 公司單個(gè) PEM 電解槽規(guī)格達(dá) 5MW，電流密度超過(guò) 3A/cm2，50kW 電解池樣機(jī)高壓運(yùn)行累計(jì)時(shí)間超過(guò) 1.5×105 h。

3.6、 國(guó)外電解水制氫項(xiàng)目推進(jìn)較快，國(guó)內(nèi)電解水制氫項(xiàng)目仍有較大發(fā)展空間

3.6.1、 國(guó)外積極推進(jìn)PEM電解水制氫項(xiàng)目

歐盟制定了 PEM 電解水制氫逐漸取代堿性水電解制氫的發(fā)展路徑；美國(guó)能源部提出 H2@Scale 規(guī)劃，推進(jìn)氫的規(guī)模化應(yīng)用，2020 年，在 H2@Scale 規(guī)劃中支持 3M、Giner、 Proton Onsite 等公司開(kāi)展 PEM 電解槽制造與規(guī)模化技術(shù)研發(fā)，涉及 GW 級(jí) PEM 電 解槽的析氧催化劑、電極、低成本 PEM 電解槽組件及放大工藝，資助金額均超過(guò) 400 萬(wàn)美元。

在各國(guó)政策的推動(dòng)下，2017 年后國(guó)際上電解制氫項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模呈指數(shù)型增長(zhǎng)，一 方面 2010 年前后的多數(shù)電解制氫項(xiàng)目規(guī)模低于 0.5MW，而 2017—2019 年的項(xiàng)目規(guī) 模基本為 1～5MW，另一方面，多數(shù)項(xiàng)目采用了質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)。

越來(lái)越多的國(guó)家在可再生能源電解制氫方面開(kāi)展試點(diǎn)和商業(yè)初期項(xiàng)目，尤其關(guān)注規(guī) 模以及電力系統(tǒng)交互性能方面的提升。相關(guān)項(xiàng)目的應(yīng)用規(guī)模已發(fā)展至 MW 級(jí)，但是 為大幅降低成本，還需進(jìn)一步研究、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以及在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新。

3.6.2、 需求驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)電解水制氫市場(chǎng)空間持續(xù)增長(zhǎng)

氫氣應(yīng)用領(lǐng)域很廣，2019 年中國(guó)氫氣需求量主要來(lái)自石油化工行業(yè)，用于生產(chǎn)合成 氨、甲醇以及石油煉制過(guò)程的加氫反應(yīng)。此外，在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、 浮法玻璃、精細(xì)化工合成、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有應(yīng)用。

中短期來(lái)看，中國(guó)氫氣來(lái)源仍以化石能源制氫為主，以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補(bǔ)充，可再生能源制氫的占比將逐年升高。到 2030 年，約 15%左右的氫由可再生能源制取，23%由工業(yè)副產(chǎn)氫制取，60%由化石能源制取，2%由生物制氫等其他技術(shù)供給；到 2050 年，約 70%左右的氫由可再生能源制取，20%由化石能源制取，10%由生物制氫等其他技術(shù)供給。

結(jié)合國(guó)內(nèi)氫氣需求量的預(yù)測(cè)及氫氣供給結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)，可以估算出可再生能源電解制氫的每年總制氫量。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

隨著供給的增加，假設(shè) 2030 年氫氣價(jià)格為 21.5 元/kg，且以后每年下降 0.4 元/kg； 如果單個(gè)電解槽產(chǎn)氫速率為 200Nm3 /h，每年工作 4000 小時(shí)，則單個(gè)電解槽的氫氣年 產(chǎn)量為 71.44 噸，當(dāng) PEM 電解槽價(jià)格為 300 萬(wàn)元，使用壽命為 10 年時(shí)，則年折舊為 30 萬(wàn)元。

彭博新能源財(cái)經(jīng)在氫能市場(chǎng)展望中預(yù)測(cè)：中國(guó)的電解槽市場(chǎng)在 2022 年將相對(duì)于 2021 年增加四倍，達(dá)到 180 萬(wàn)千瓦以上，并且預(yù)計(jì)中國(guó)將占全球電解槽裝機(jī)容量的60%~63%。

國(guó)內(nèi)可再生能源制氫項(xiàng)目的快速增加導(dǎo)致2021年國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備需求飛躍式上 升，PEM 制氫技術(shù)迅速推進(jìn)。同時(shí)中船 718 所、山東賽克賽斯、高成綠能、淳華氫 能、深圳綠航等多家廠商的 PEM 制氫設(shè)備訂單同比都有不同程度的增長(zhǎng)。中船 718 所電解槽市占率較高，以堿水制氫為主，客戶(hù)包括殼牌、國(guó)家能源、協(xié)鑫、寶武清能 等，同時(shí)中船 718 所正在布局 PEM 電解水制氫，預(yù)計(jì) PEM 電解水制氫設(shè)備年產(chǎn)能 達(dá)到 120 臺(tái)/套；山東賽克賽斯 2021 年上半年電解水制氫設(shè)備的銷(xiāo)售額已達(dá) 4000 萬(wàn) 元，小型 PEM 電解水制氫裝置銷(xiāo)量達(dá) 1500 臺(tái)。

在可再生能源制氫將會(huì)成為未來(lái)主流的背景之下，為規(guī)范電解制氫產(chǎn)業(yè)規(guī)范化，我 國(guó)于 2019 年 1 月 1 日頒布《壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求》，于 2020 年 1 月 1 日 頒布《壓力型水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)條件》，上述文件的出臺(tái)規(guī)范了我國(guó) PEM 電解制 氫技術(shù)行業(yè)，推動(dòng)國(guó)內(nèi) PEM 制氫產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

在種種利好條件加持下，電解水制氫市場(chǎng)存在大量機(jī)遇，國(guó)內(nèi) PEM 電解槽部件國(guó)產(chǎn) 化仍有很大的發(fā)展空間，大型 PEM 電解水制氫技術(shù)仍有較大的提升空間。

4、重點(diǎn)企業(yè)分析

4.1、 陽(yáng)光電源：可再生能源制氫系統(tǒng)解決方案及服務(wù)供應(yīng)商

陽(yáng)光電源致力于可再生能源制氫技術(shù)、系統(tǒng)產(chǎn)品和解決方案的研究，已專(zhuān)門(mén)成立氫 能事業(yè)部開(kāi)展可再生能源電解水制氫技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)、制造、營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)工 作。

陽(yáng)光電源大力研發(fā)可再生能源制氫設(shè)備。2021 年 3 月 18 日，陽(yáng)光電源發(fā)布的國(guó)內(nèi)首 款綠氫 SEP50 PEM 電解槽處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。該電解槽緊湊輕巧，僅 800 多公斤、 直流電耗低、擁有長(zhǎng)壽命、高可靠性、功率波動(dòng)適應(yīng)性更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。陽(yáng)光電源正在研 發(fā)新一代產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)更高的功率和更長(zhǎng)的壽命，并使電解水制氫的成本更低。

目前陽(yáng)光電源已經(jīng)形成了包括 SHR5700 制氫整流電源、SHD2016 制氫直流變換電 源在內(nèi)的制氫電源，包括 SHT1000A ALK 制氫裝置、SHT200P PEM 制氫裝置在內(nèi)的 制氫裝置以及智慧氫能管理系統(tǒng)。其中 SHT1000AALK 制氫裝置額定產(chǎn)氫能力 1000 Nm3 /h，；SHT200P PEM 制氫裝置額定產(chǎn)氫能力 200 Nm3 /h，直流電耗≤4.0 kWh/m3； 智慧氫能管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多套制氫系統(tǒng)之間，制氫系統(tǒng)與風(fēng)、光、儲(chǔ)、網(wǎng)等多種能 量來(lái)源之間的協(xié)調(diào)控制，具備運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)、分析診斷、協(xié)調(diào)控制、場(chǎng)站管理四大功能。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

陽(yáng)光電源提供制氫整體解決方案。其解決方案采用一體化集裝箱式解決方案，降低 初投資成本，且適應(yīng)多種能源融合、多種模式接入和多種應(yīng)用場(chǎng)景管理，并采用防、 護(hù)、消、泄四位一體安全設(shè)計(jì)，全方位保障系統(tǒng)安全。

陽(yáng)光電源積極推進(jìn)制氫項(xiàng)目落地。先后在山西榆社縣、吉林榆樹(shù)市、吉林白城市等地 推動(dòng)可再生能源制氫項(xiàng)目建設(shè)并取得積極進(jìn)展，陽(yáng)光電源將形成“風(fēng)-光-儲(chǔ)-電-氫”業(yè) 務(wù)的全面發(fā)展格局，力爭(zhēng)成為全球領(lǐng)先的綠氫系統(tǒng)解決方案及服務(wù)供應(yīng)商。

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》明確氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未 來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向，計(jì)劃到 2025 年，實(shí)現(xiàn)清潔能源制氫得較大進(jìn)展，到 2030 年， 實(shí)現(xiàn)形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系，在政策的 引導(dǎo)下，清潔能源制氫前景可觀。陽(yáng)光電源兼顧設(shè)備制造和整體解決方案的提供， 可以從設(shè)備業(yè)務(wù)和服務(wù)業(yè)務(wù)同時(shí)盈利，甚至可能參與部分產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的指定， 陽(yáng)光電源率先進(jìn)軍可再生能源制氫，擁有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，有望成為可再生能源發(fā)展新時(shí) 代下的領(lǐng)軍者。

4.2、 隆基：定位于提供電解水制氫裝備、技術(shù)和方案

隆基發(fā)展氫能業(yè)務(wù)的定位是為制取綠氫提供大型的電解水制氫裝備。隆基創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)表示，隆基將成為為制取綠氫提供裝備、技術(shù)和方案的公 司，隆基最終產(chǎn)出的氫能產(chǎn)品是“光伏+制氫設(shè)備”的工程項(xiàng)目，在這個(gè)過(guò)程中， 也會(huì)單獨(dú)出售制氫設(shè)備。隆基目前只介入了制氫環(huán)節(jié)，研究性關(guān)注氫能的儲(chǔ)運(yùn) 和下游應(yīng)用。

中國(guó)提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)克服新 能源發(fā)電的間歇性缺陷，因此隆基選擇進(jìn)入氫能。隆基目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可再生 能源間歇性制氫得到真正的綠氫，具備完全的綠色屬性，同時(shí)成本上也占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

隆基的 Lhy-A 系列堿性水電解槽單臺(tái)產(chǎn)氣量最高可達(dá) 1500Nm3/h，廣泛應(yīng)用于 煤化工、石油化工、鋼鐵冶金、交通運(yùn)輸、能源電力及其他工業(yè)等領(lǐng)域，采用標(biāo)準(zhǔn)化 生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，精度高，產(chǎn)品品質(zhì)一致性高；采用堿槽框架多對(duì)一設(shè)計(jì)，有效降低 制氫單位系統(tǒng)成本。

十四五期間是氫能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用推廣的重要窗口期，制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫市場(chǎng)在未 來(lái)都有較大發(fā)展空間，隆基是首批布局制氫裝備的公司之一，憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)和公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有望搶占制氫裝備市場(chǎng)份額，從氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中獲取新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

4.3、 寶豐能源：化工龍頭大規(guī)模布局綠氫，已形成全球最大綠氫、綠氧產(chǎn)能

寶豐能源于 2019 年探索氫能發(fā)展路徑，為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)綠氫的企業(yè)，已形成全球最大的 3 億標(biāo)方綠氫/年、1.5 億標(biāo)方綠氧/年產(chǎn)能。目前，公司以每年新增 3 億標(biāo)方綠氫的速度不斷擴(kuò)大產(chǎn)能，預(yù)計(jì)未來(lái)將形成年產(chǎn)百億標(biāo)方、百萬(wàn)噸綠氫產(chǎn)業(yè) 的規(guī)模。生產(chǎn)的綠氫一部分直供化工生產(chǎn)系統(tǒng)，每年降低碳排放總量 5%，實(shí)現(xiàn)零碳 變革；一部分用于氫能交通領(lǐng)域，推動(dòng)氫能在重卡、公交等物流交通領(lǐng)域示范應(yīng)用， 助力綠色交通發(fā)展。

同時(shí)，公司還將向儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫等多領(lǐng)域拓展延伸，實(shí)現(xiàn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展，保障國(guó)家能源安全加快“碳中和”。公司計(jì)劃通過(guò) 20 年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)以新能 源制取的“綠氫”替代原料煤制氫，以新能源制取的“綠氧”替代燃料煤制氧，使公 司不受煤炭資源的制約，并能保持成本的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳近零排放。

寶豐能源建設(shè)國(guó)家級(jí)“太陽(yáng)能電解制氫儲(chǔ)能及應(yīng)用示范項(xiàng)目”。集成全球頂尖工藝裝 備，采用單臺(tái)產(chǎn)能 1000Nm3 /h 的堿性電解槽制氫設(shè)備，工藝技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)的氫氣 純度達(dá)到 99.999%，發(fā)電成本控制在 0.068 元/度，綠氫的綜合成本可降至每標(biāo)方 0.7 元，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)最低。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）

4.4、 美錦能源：實(shí)行氫能轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈

在制氫業(yè)務(wù)方面，公司主業(yè)焦化業(yè)務(wù)與制氫發(fā)揮協(xié)同作用。公司在煉焦工藝中釋放的焦?fàn)t煤氣約含 55%的氫氣，據(jù)公司現(xiàn)有 715 萬(wàn)噸/年的焦炭產(chǎn)能粗略計(jì)算，可從焦?fàn)t煤氣中提取氫氣 6.4 萬(wàn)噸/年。公司通過(guò)采用焦?fàn)t煤氣變壓吸附（PSA）的方式制取 氫氣，而焦?fàn)t煤氣制氫是目前大規(guī)模、低成本獲得氫氣最可行的途徑之一，公司主業(yè) 焦化業(yè)務(wù)與制氫聯(lián)合互補(bǔ)。

在加氫方面，公司已擁有 8 座已建成加氫站，并將于十四五期間規(guī)劃建設(shè) 100 座加 氫站。公司積極參與加氫站的建設(shè)，當(dāng)前在廣東佛山(1 座)、云浮(1 座)、山西晉中(1 座)、山西太原（1 座）、北京市(2 座)、山東青島(1 座)、浙江嘉興(1 座)已成功建成加 氫站，為未來(lái)新建加氫站積攢先發(fā)優(yōu)勢(shì)和寶貴經(jīng)驗(yàn)。2021 年 8 月，美錦能源與中石 化山西分公司簽訂合作協(xié)議，爭(zhēng)取到 2025 年，在山西省內(nèi)合作建設(shè) 30 座油氫混合 站。

在中游，公司參股氫能全產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的公司，其中國(guó)鴻氫能在燃料電池電堆領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)地位，鴻基創(chuàng)能在膜電極領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。國(guó)鴻氫能已建成目前全 球產(chǎn)能最大的燃料電池電堆生產(chǎn)線(xiàn)，電堆累計(jì)出貨超過(guò) 17000 臺(tái)，裝機(jī)容量 430MW， 市場(chǎng)占有率 2017-2020 年連續(xù)四年全國(guó)第一；鴻基創(chuàng)能膜電極日產(chǎn)能超萬(wàn)片，年產(chǎn)能 達(dá) 30 萬(wàn)平米，產(chǎn)品壽命超 2 萬(wàn)小時(shí)，占據(jù)國(guó)內(nèi)膜電極 50%以上的市場(chǎng)份額。

在下游，公司參股的飛馳科技在廣東云浮市擁有國(guó)內(nèi)最大的氫能源客車(chē)生產(chǎn)基地。 該基地占地 350 畝、總建筑面積 23 萬(wàn)平方米，總投資額 20 億元，年產(chǎn)新能源客車(chē) 可達(dá)到 5000 臺(tái)。飛馳科技、青島美錦擁有從 6 米~12 米各種不同類(lèi)型及型號(hào)的客車(chē) 產(chǎn)品 20 余個(gè)，是目前國(guó)內(nèi)少數(shù)具備實(shí)際量產(chǎn)能力以及運(yùn)營(yíng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的氫能源整車(chē)制 造公司，與國(guó)內(nèi)外多家氫燃料電池技術(shù)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)保持有緊密的合作關(guān)系。

4.5、 鴻基創(chuàng)能（未上市）：致力于氫燃料電池膜電極產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)軍 PEM 電解水制氫膜電極產(chǎn)業(yè)

鴻基創(chuàng)能致力于質(zhì)子交換膜燃料電池用高性能膜電極（MEA）的產(chǎn)業(yè)化，鴻基創(chuàng)能的催化劑涂層質(zhì)子膜（CCM）日產(chǎn)能已達(dá)到 15000 片，年產(chǎn)能超過(guò) 300000 平方米； 膜電極（MEA）日產(chǎn)能達(dá)到 10000 片，供給全球超過(guò) 70 多個(gè)客戶(hù)。

公司承擔(dān)了多項(xiàng)政府科技攻關(guān)項(xiàng)目，包括國(guó) 家級(jí)項(xiàng)目 2 項(xiàng)、廣東省項(xiàng)目 4 項(xiàng)、江蘇省項(xiàng)目 1 項(xiàng)，開(kāi)發(fā)了 CCM 陰陽(yáng)極雙面直接涂 布技術(shù)、膜電極一體化成型技術(shù)、膜電極自動(dòng)化快速封裝技術(shù)、抗反極技術(shù)及完善的 測(cè)試技術(shù)，擁有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。

2021 年 5 月，佛山南海區(qū)進(jìn)行了鴻基創(chuàng)能燃料電池高性能膜電極產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目簽約合 作項(xiàng)目，項(xiàng)目計(jì)劃投資 1 億元，將要建成高性能燃料電池膜電極和電解水制氫膜電 極的自主產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)，同時(shí)建成電解水制氫膜電極開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目將引進(jìn)包括加拿大工程院士在內(nèi)的公司核心團(tuán)隊(duì)，針對(duì) PEM 電解水制氫膜電極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā) 及相應(yīng)的產(chǎn)學(xué)研合作。

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