2024年全球及中国制氢电解槽行业发展现状：绿氢项目建设火热，制氢电解槽市场开发潜力巨大 [图]

内容概要：截至2024年1月，国内公开在建及规划电解水制氢示范项目制氢装机总规模超过41GW，从电力来源来看，98%为可再生能源制氢项目，绿氢项目投建呈现爆发式增长态势。在绿氢项目建设大潮的驱动下，电解水制氢设备需求猛增。2023年，我国制氢电解槽出货量达1.2GW，同比增速约50%，增幅较大。

关键词：制氢电解槽、碱性电解槽、PEM电解槽、制氢电解槽发展趋势

一、制氢电解槽行业概述

制氢电解槽是一种利用电解的方法来制造氢气的设备，通常由一个电解槽和一些电极组成,电极由一种催化剂覆盖,以帮助促进水的分解。在电解槽中,水被分解成氢和氧气,这些气体通常会分别在电解槽的不同端口中被收集。电解槽是电解水制氢的核心设备，也是电解反应发生的主要场所。电解槽往往由若干个电解小室组成，每个电解小室又由电极、隔膜和电解质构成。根据水电解制氢技术进行分类，制氢电解槽也可以分为碱性电解槽、质子交换膜电解槽、高温固体氧化物电解槽、固体聚合物阴离子交换膜电解槽四类。目前，碱性电解槽已经实现商业化，质子交换膜电解槽也进入商业化初期，而高温固体氧化物电解槽和固体聚合物阴离子交换膜电解槽仍处于研发示范阶段。

碱性电解槽是目前技术最为成熟的制氢电解槽，已经实现了广泛的商业化使用，但由于碱性电解槽的电解质隔膜以石棉布为主，存在一定的环保风险。近年来，随着技术的不断突破，质子交换膜电解槽也进入了商业化初期。质子交换膜电解槽不仅安全无污染，而且能很好地适应波动电源。随着风电、光伏等新能源发电规模持续扩张，质子交换电解槽的应用市场广阔。另外，随着技术的不断成熟，质子交换膜电解槽的成本也将逐渐下滑，推动其市场应用范围不断扩张。

二、制氢电解槽产业链分析

制氢电解槽产业链上游主要包括双极板、气体扩散层、催化剂、隔膜等原材料。双极板是一种电子器件,用于传导电流、分配反应气体，并带走生成的水。双极板是电解槽中重复度最高的组件，在制氢电解槽增效降本的需求下，轻量化和使用便宜的替代材料是其发展趋势。电极是电化学反应的基础,具有电转化能力，而催化电极则是电化学反应的促进剂,具有加速反应速率和提高反应效率的功能。目前，铂等贵金属催化剂是质子交换膜电解槽扩产的主要瓶颈。气体扩散层位于催化电极和双极板之间，其首要作用是为氢氧反应气体提供到达催化电极的路径，并为生成水提供排泄路径。气体扩散层还能使催化电极和双极板实现电气连接，并帮助散掉一部分热量。在制氢电解槽中，隔膜主要起到分离气体的作用，其性能对制备氢气的纯度和电解槽的能耗都产生较大影响。

电解系统主要由电解槽和辅助系统（BOP）组成。电解槽是电解反应制氢的核心装置，辅助系统则用于原材料的处理、系统循环和氢气产物的干燥纯化等，主要包括电源供应系统、氢气干燥纯化系统、去离子水系统和冷却系统等部分。电解制氢系统生产出氢气后，主要应用在加氢站、储氢罐、氢燃料电池等领域。

相关报告：智研咨询发布的《2024年中国制氢电解槽行业现状分析及未来发展趋势预测报告》

三、中国制氢电解槽发展现状

氢能凭借其清洁环保、热值高的优势不断得到重视，各国相处出台相关政策，规划氢能战略发展路线，国内外氢能市场持续火热。截至2024年1月，国内公开在建及规划电解水制氢示范项目制氢装机总规模超过41GW，从电力来源来看，98%为可再生能源制氢项目，绿氢项目投建呈现爆发式增长态势。在绿氢项目建设大潮的驱动下，电解水制氢设备需求猛增。2023年，我国制氢电解槽出货量达1.2GW，同比增速约50%，增幅较大。其中，派瑞氢能出货量排名第一，隆基氢能跻身第二，华电重工、航天思卓首次进入前五。TOP5厂商市占率合计为54%，同比2022年大幅下降25%，随着众多新玩家实现设备交付，市场集中度大幅降低。

目前，我国绿氢产业仍处于发展初期，在电解水制氢技术发展和绿氢项目经济性方面提升空间较大，行业发展前景被普遍看好。随着绿氢项目不断落地，2024年国内电解槽出货量有望增长至2GW以上。

四、全球制氢电解槽重点企业分析

Plug Power是全球氢能行业头部企业，业务规模和营收持续增长。目前，Plug Power已经发展成为电解槽订单高企。2023年一季度，Plug Power生产122MW的1MW电解槽堆叠平台，创下PEM电解槽行业的单季度历史新高。同年7月，Plug Power获得欧洲绿氢项目的100MW PEM电解槽订单，预计2024年交付并安装；10月，Plug Power先后成为Arcadia eFuels 280MW PEM电解槽系统和Fortescue 550MW PEM电解槽系统的供应商。

虽然与NEL相比，Plug Power入局电解槽业务较晚，但其作为氢能领域的头部企业，在全球市场具备较强的品牌知名度；同时，Plug Power产业链布局完整，也大大增强了电解槽业务竞争力。2020年至2023年，Plug Power电解槽业务营收迅速增长，尤其2023年增势迅猛。2023年，Plug Power的电解槽业务营业收入为8261.1万美元，同比增速达到190%。

Plug Power正在扩展电解槽生产规模，在纽约罗彻斯特建设了大型先进工厂 gigafactory用于生产电解槽电堆。随着全球电解槽需求快速放量，Plug Power的订单量或将继续增长，电解槽营收增势也将持续。

五、制氢电解槽行业发展趋势

近年来，我国氢能产业正飞速发展，绿氢产能和需求也在进一步提高，推动相关设备需求加速释放的同时，也对设备的容量规模提出了更高的要求。制氢电解槽作为电解水制氢的核心设备，大型化、集成化以及低能耗是其重要发展方向。制氢电解槽生产企业纷纷加大研发投入力度和研发步伐，碱性电解水制氢设备新品陆续推出，制氢规模呈现出明显的大标方趋势。同时，在“双碳”战略、可再生能源发电技术提升、发电成本下降等多重利好因素的影响下，我国可再生能源发电装机规模持续上涨，装机规模已稳居世界首位。随着可再生能源电力接入制氢系统，PEM电解槽的优势不断凸显。与碱性电解槽相比，PEM电解槽能够更好的适配风电光伏这类波动性电源。因此，PEM电解槽需求加速释放。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《2024年中国制氢电解槽行业现状分析及未来发展趋势预测报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。