氫能產業深度報告；電解槽專題

中航證券近日發佈氫能產業深度報告（1）：電解槽專題：氫風徐來 百花綻放，朔源而上 千樹結果。

以下爲研究報告摘要：

氫能（氣）是可用於化工、冶金、能源、交通等多領域的“終端原料”，是理想的綠電儲能媒介。當前國內氫需求主要來自化工、冶金、石油煉化以及陶瓷、玻璃製備等傳統工業領域，供熱與動力用氫佔比較低。未來5年、甚至更長時間內這一格局仍將保持。而全球氫氣主要來源於化石燃料制氫，低碳氫源(綠氫+藍氫)佔比難以突破1%。在全球降碳減排的趨勢下，在傳統領域的低碳氫源替代、交通和電力等新興應用領域需求崛起的推動下，以及低碳制氫成本的下降，全球低碳氫源用量和產量有望迎來迅速增長，其中可再生能源電解水制綠氫爲低碳氫源的主要構成。

目前全球綠氫推廣存在着制氫標準認定、專利壁壘、制氫成本高等障礙。主要氫能參與經濟體歐盟、美國、中國、日本均未統一氫能類型的認定標準，而歐盟對制氫綠電認定的要求更高、更嚴苛。全球氫能專利主要由歐盟與日本主導，美國專利佔居前但份額出現下滑，韓國和中國已嶄露頭角。全球制綠氫的成本存在較大下降空間，而且由於風光資源、產業政策、制氫產業成熟度等因素存在地區差異，未來跨區綠氫貿易存在較大市場空間。

電解槽是綠氫生產的核心設備，全球電解槽行業發展迅速，中國市場已成爲全球的主導。據IEA統計，至2022年底全球累計裝機1.4GW，其中中國與歐洲累計裝機量均佔30%、美國與加拿大合計佔比約10%、其餘地區佔比約30%。結合各國發布的低碳制氫項目推測，電解槽裝機量的上升空間廣闊，預計2030年全球電解槽累計裝機量將在175~420GW之間。全球電解槽裝機量在近三年迎來快速發展，2023年全球累計裝機量有望突破2GW，其中中國、歐洲地區的累計電解槽裝機量全球領先。

電解槽技術路線包括AWE、PEM、AEM、SOEC等，其中AWE和PEM的技術成熟度和商業化程度較高。AWE技術路線的電解槽憑藉成本優勢裝機量大幅領先於其他技術路線。SOEC和AEM處於商業化初期，目前海外技術成熟度優於國內。海外市場SOEC已經進入商業化初中期階段，國內市場SOEC目前尚處於研發示範階段在產業化進程上還與國外存在着較多差距，比如單體系統規模最大爲百千瓦級、無法多次啓停等。AEM電解技術仍處於研發階段，其單體容量、性能瓶頸均尚待驗證。全球範圍內僅歐美部分廠商率先取得突破。

AWE產業鏈總體國產化程度較高，PEM產業鏈核心部件有較大的國產替代空間。AWE電解槽產業鏈的極板、密封墊片、制氫電源等環節已完全實現國產化，而隔膜屬於國產化程度較低的關鍵零部件。國內裝備企業主要使用的PPS隔膜由日本東麗壟斷，而新一代的複合隔膜還處於商業化驗證階段。PEM電解槽產業鏈的核心部件和材料，比如PEM用膜、催化劑、氣體擴散層等進口依賴度均較高。國內對於PEM產業鏈核心環節的融資熱度較高，東嶽未來氫能、科潤新材料等企業在國內實現PEM用膜等部件的量產，有望引領國內PEM產業鏈的國產替代。

全球主要電解槽廠商紛紛計劃擴充產能，而且出現風電、光伏、石化、氫燃料電池等企業跨界進軍電解槽行業。中國是當前全球電解槽的生產重鎮，總體產能規模遙遙領先。據高工氫電，2023年全球電解槽名義產能58GW，其中中國38GW、佔比66%，中國電解槽廠商以AWE技術路線爲主、約佔全球AWE產能的70%左右。歐洲PEM和AWE技術造價相近、兩路線並進，裝置產能僅次於中國。據BloombergNEF在2024年發佈的最新預測，到2024年底國外PEM制氫裝備商家的產能將是中國的10倍以上，但我們預計實際落地會低於預期、且低於中國產能投放速度。

1）中國和歐盟的碳中和政策推動國內與海外電解水制氫市場快速發展，尤其是中國電解槽行業供需雙旺。

2）國產鹼性電解槽的技術成熟度、產品穩定性和成本控制等方面已全面領先世界，資本助力產能釋放加速，未來加強出口、搶佔海外市場將成爲必然選擇。因此歐美市場可能短期內擔心中國裝備企業的競爭而推動貿易保護、關稅壁壘，但長期看中外合作將有助於推動行業健康、快速發展，因此構建海外合作渠道也成爲衡量企業全球競爭力的重要參考項。但若缺少中國供應鏈支持則海外市場的成本無法快速降低至可實現“平價制氫”、最終作繭自縛，否則將錯過風光配儲的絕佳機會。若短期遇到嚴苛的海外貿易壁壘，相對產能過剩也會帶來國內價格體系震盪。

3）中期內主要的氫能應用場景爲化工和冶煉行業的灰氫、藍氫市場綠氫替代和波動能源消納制氫，氫能交通輸運原料供給和民用冷熱電聯供等場景尚需時日。

4）AWE和PEM的技術成熟度和成本優勢均遠高於AEM和SOEC技術路線，因此中期內AWE槽與PEM槽優勢會擴大。設備採購價格、預期的產能利用率(開機小時數)、運行維護成本等設備製造商可以優化的方面至關重要，而電價因素同樣不可忽略。

5）氫能汽車產業大約中期以後會進入蓬勃發展期，同時居民管道氣摻氫的比例也會大幅提升，屆時對於城市內“分佈式”制氫的需求將增加，低成本、小標方的PEM槽或將面臨需求增長的臨界點。

6）隨着技術成熟度不斷提高，容量、功率、產氫能耗等與電解槽設備運營成本密切相關的指標將持續優化，設備性能將在不斷新增的示範項目、商業化項目中持續驗證與提高。

7）產能過剩的問題也需要得到重視，但短期內以大型化工/冶煉企業爲主的模式會篩選掉產品力不足、研發與服務能力差的企業。

8）主要原材料和零部件均已實現國產，PPS隔膜和複合隔膜的國產化將加速，PEM槽的全氟磺酸酯與PEM膜、貴金屬催化劑等上游環節均存在較高對外依賴，產業即將突破、實現快速降本。同時，貿易壁壘預計主要出現在主機環節，上游原材料面臨的貿易壁壘壓力相對較小。

9）投資主線發展主線：國內示範項目帶動電解水裝備主機廠發展——>>主機出口、尋求海外合作伙伴——>>國產核心零部件與關鍵材料替代進口——>>國內氫氣運營商大發展——>>氣體運營商出海、啓動全球化佈局。（中航證券 曾帥,王卓亞）

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