1、 敬请参阅最后一页特别声明 1 氢能组 分析师:姚遥(执业 S1130512080001) 燃料电池行业产业链系列报告之十三 绿氢催生新兴市场启动,电解水设备技术路线与成本之争 交通、工业与交通、工业与储能储能领域氢气需求激增背景下,电解制氢设备率先受益。领域氢气需求激增背景下,电解制氢设备率先受益。2025 年交通、工业、储能领域电解制氢需求量共超 50 万吨,电解槽装机累计需求超 15GW,累计市场规模超 310 亿元。电力的跨季度、日度调峰储能领域以及对碳排放限制严格的工业和交通领域未来将是电解制氢的主要需求方,我们测算各领域在2021-2025年的累计情况如下:交通:交通:燃料电池车超
2、 10 万台,绿氢渗透率 12%,绿氢需求 21 万吨,对应电解槽 6.4GW,累计市场规模 139 亿元。工业工业:钢铁产量共超 20 亿吨,绿氢渗透率 1%,绿氢需求 10 万吨,对应电解槽 3GW,累计市场规模达到 64 亿元。储能储能:跨季度和日度储能所需储能超 4000 亿 kWh,绿氢渗透率 1%,绿氢需求 20 万吨,对应电解槽 6GW,累计市场规模达到 119 亿元。碱式与质子交换膜电解槽商业化先行,当前两者混合搭配为成本最优解。碱式与质子交换膜电解槽商业化先行,当前两者混合搭配为成本最优解。主流电解槽技术分为碱式电解槽(ALK)、质子交换膜电解槽(PEM)和固态氧化物电解槽(
3、SOEC),前两种已实现商用化,最后一种仍处实验室向产业化过度状态。在当前示范项目推广下,购置成本为首要因素,碱式电解槽优势显著,预计 2025 年前占比超九成;随着后续项目逐步向运营过度,全生命周期成本为首要因素,当 PEM 电解槽设备成本为碱式设备成本 3-4 倍时,两者可实现制氢成本基本持平。假设在 0.3 元/kwh 的电费时,成本:混合方案(80%ALK+20%PEM)碱式电解槽=200,000 来源:隆基绿能官网,国金证券研究所 阳光电源阳光电源 阳光电源可再生能源制氢领域主要产品包括制氢电源与制氢装置,同时生产PEM 和碱性电解槽制氢设备。公司已建有国内首个光伏离网制氢及氢储能发
4、电实证平台、国内最大的 5MW 电解水制氢系统测试平台、PEM 电解制氢技术联合实验室,现已具备大批量生产和交付的能力。图表图表3434:阳光电源氢能产品图阳光电源氢能产品图 产品产品 示意图示意图 产品型号产品型号 应用场景应用场景 制氢电源制氢电源 Shr5700 制氢直流变换电源 电解水制氢等工业设备供电 HD2016 制氢直流变换电源 制氢设备制氢设备 SHT1000A ALK 制氢装置 碱性电解槽设备及 PEM水电解设备 SHT200P PEM 制氢装置 来源:阳光电源官网,国金证券研究所 国富氢能国富氢能 国富氢能布局碱式和 PEM 电解槽,可承接碱式批量订单并已签订 MW 级 P
5、EM订单。电解槽方面,国富氢能可量产 50-1000Nm3/h 碱式水电解制氢系统,以及生产 10-100kW 的 PEM 制氢分布式能源系统。同时与欧洲团队合作研发MW 级 PEM 水电解制氢系统,2022 年 11 月,由卡沃罗和国富氢能合作开发的100Nm/h(0.5MW)PEM 电解槽在卡沃罗成功下线,将交付给国富氢能集成为1MW 制氢系统,并且国富氢能与卡沃罗签订了货值不少于 2000 万的 MW 级PEM电解槽。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 26 图表图表3535:国富氢能国富氢能水电解制氢系统水电解制氢系统 来源:国富氢能官网,国金证券研究所 电解槽生产方面,除了立足张
6、家港的氢能装备产业基地外,国富还在上海设立氢能装备产业基地,该基地在水电解制氢领域布局以 PEM 电解槽为主,规划产能为年产 1000 套 PEM 制氢及燃料电池分布式能源系统。卡沃罗卡沃罗 广东卡沃罗氢科技有限公司掌握 PEM 质子交换膜电解水制氢技术,从事水处理 20 余年,累计取得 120 多项专利,其中发明专利 18 项。拥有 7 条生产线,年产能 5 万套家用制氢机和 10 万台便携式制氢机。专注于家用氢气产品、农业富氢水机、工业氢气发生器等多元制氢产品。图表图表3636:卡沃罗卡沃罗 PEMPEM 纯水电解制氢设备纯水电解制氢设备 来源:卡沃罗官网,国金证券研究所 2022 年 1