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國內規劃制氫項目電解槽需求約7GW,電解槽有效供給缺口巨大!
來源: | 作者:和君雙碳產業研究中心 | 發布時間: 2023-07-26 | 58 次瀏覽 | 分享到:

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電解槽分類:目前以堿性電解槽為主,PEM電解槽應用前景廣闊

在不同制氫技術路線中,堿性電解槽用于堿性電解水制氫,PEM電解槽用于質子交換膜電解水制氫。其中,堿性電解槽由多個電解小室構成,每個小室由電極、隔膜、墊片、雙極板組成。2022年國內電解槽出貨量中,堿性電解槽出貨占比超95%。

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圖:堿性電解槽結構圖及成本構成

PEM電解槽采用質子交換膜作為電解質(固體),由多個電解單元堆疊而成,每個單元均由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層和雙極板構成;目前質子交換膜與電解催化劑進口依賴程度仍較高。

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圖:PEM電解槽結構圖及成本構成

02

供需結構:2022年國內電解槽出貨量800MW,規劃制氫項目電解槽產能需求約7GW,供給缺口巨大

2022年,中國制氫電解槽總出貨量在800MW左右(AWE出貨量約為776MW),其中Top3企業中船派瑞氫能、考克利爾競立、隆基氫能電解槽市場占有率合計達80%。根據氫云鏈統計,2023年Q1中國已公開招標的制氫項目共有13個,其制氫系統對應的電解槽容量達到了835MW,已超2022年電解槽出貨量。

經統計,國內現有制氫項目總規劃制氫量超100萬噸/年,多數項目預計于2024年之前投產,對應制氫項目電解槽需求約7GW,當前國內電解槽供給缺口巨大。

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圖:國內現有制氫項目規劃情況

同樣,按各國綠氫規劃,預計2030年全球綠氫規劃約3500萬噸/年,對應電解槽產能需求約250GW,而2022年全球電解槽出貨量僅1GW。

2022年全球電解槽產能Top 20企業產能共計14GW,以堿性路線為主;預計2023年全球電解槽產能Top 20企業產能可達27.2GW。

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圖:國內外電解槽供需空間測算

電解槽產氫計量:以產氫量,設計電流密度3000A/(目前的常用電流密度),設計工作溫度90℃,設計工作壓力1.6MPa,有效活性區域直徑200cm的堿性電解槽為例,其總功率約為5MW。氫氣質量為89.3g,以8000h衡量電解槽年工作小時數,1萬噸氫氣所對應的電解槽產能約70MW。

03

主要生產商:國內企業主要包括中船718所系列、新能源龍頭兩類,國外企業大多歷史悠久、經驗積累深厚

當前國內電解槽生產企業主要包括兩類:

(1)傳統設備生產商:源自中船718所的蘇州競立、中船派瑞氫能、天津市大陸制氫等,該類企業技術發展成熟,客戶資源穩固;

(2)新能源龍頭企業:隆基綠能、陽光電源、寶豐能源等,以成立氫能子公司的形式跨界布局電解槽行業,為“光伏+綠氫”項目提供電解槽設備。

電解槽海外參與者主要包括John Cockerill(主要路線為ALK,比利時老牌工業企業,2021年電解槽總銷量近200MW)、NEL(主要路線為ALK、 PEM,專注于氫能的全球性公司,主要產品包括電解設備和加氫站設備,電解水制氫技術歷史積累深厚)、Plug Power(主要路線為PEM,是美國PEM燃料電池領軍者,布局氫能全產業鏈)、HydrogenPro、Cummins、Thyssenkrupp和Ohmium等企業。堿性電解槽國內外企業技術并行,而PEM電解槽國內企業仍存在追趕空間。

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圖:國內外電解槽企業脈絡


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