制氫機價格（氫能源行業(yè)專題報告）

（報告出品方/作者：長城證券，馬曉明、于夕朦）1.能源不可能三角1.1概念及評價指數(shù)中國人民大學國家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院教授鄭新業(yè)曾于2016年提出“能源不可能三角”，即能源的安全、綠色和廉價三個要素，在某種程度上很難同時達到安全穩(wěn)定，綠色環(huán)保

（報告出品方/作者：長城證券，馬曉明、于夕朦）

1. 能源不可能三角

1.1 概念及評價指數(shù)

中國人民大學國家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院教授鄭新業(yè)曾于 2016 年提出“能源不可能三角”， 即能源的安全、綠色和廉價三個要素，在某種程度上很難同時達到安全穩(wěn)定，綠色環(huán)保 并且經濟廉價。 世界能源理事會(World Energy Council)每年針對世界及 127 個國家和地區(qū)的能源狀況發(fā) 布能源不可能三角指數(shù)，該量化指標包含類似的三個衡量要素，即能源安全性、能源公 平性和環(huán)境可持續(xù)性，并適當考慮相應國家或地區(qū)的經濟情況、政策穩(wěn)定性、投資吸引 力等。想要平衡能源不可能三角具有很大的挑戰(zhàn)性，該系數(shù)在一定程度上從能源的視角 衡量各國維持長遠繁榮發(fā)展的潛力。

能源安全性：能源管理有效，可滿足發(fā)展需求；基礎設施可靠，能承受系統(tǒng)性擾動。 能源公平性：能源供給是穩(wěn)定的、豐富的、易得的、并且成本普遍可承受。 環(huán)境可持續(xù)：能源系統(tǒng)是高效的，盡量避免或降低對環(huán)境的影響。

2021 年，世界能源理事會對中國能源不可能三角的評價結果是 BBDb，排名全球第 51 位。 主要因為我國尚處于快速發(fā)展階段，年碳排放量連續(xù)多年位列世界第一并仍在增長，拉 低了總體評價結果，排名不高；但在過去十年中，中國該評價指標是不斷上升的，主要 貢獻因素為：

能源供給較好滿足了經濟增長的需求，我國已成為世界第二大經濟體；

建設了安全高效的輸電網絡，電力的廣泛普及和電氣化率的不斷提升；

在可再生能源領域持續(xù)投入，成為全世界最大的風力和太陽能發(fā)電投資者；

承諾了 2030 年前碳達峰 2060 年前碳中和的雄偉目標，顯示出強烈的信心和決心。

1.2 我國的能源結構

在我國十多年的高速發(fā)展過程中，傳統(tǒng)化石能源占據(jù)著主要地位，尤其是煤炭對我國能 源安全起著定海神針的作用，國家能源局局長章建華在 2022 年能源工作會議中也提出， 在能源綠色低碳轉型的過程中，需要繼續(xù)發(fā)揮煤炭保障我國能源安全“壓艙石”的作用。 過去十年我國能源消費結構中，清潔能源（天然氣、核電、水電、風電、太陽能等）消 費占比在不斷提升，2021 年已達 25.5%，但煤炭消費占比依然超過 50%。在“碳達峰碳 中和”總的戰(zhàn)略方向指導下，清潔能源消費占比將繼續(xù)提升，對煤炭、石油等傳統(tǒng)化石 能源逐步替代。按照國務院發(fā)布的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中 和工作的意見》，到 2060 年非化石能源消費比重將達到 80%以上。

中電聯(lián)《中國電氣化年度發(fā)展報告 2021》提出，電氣化發(fā)展是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的有 效途徑。2020 年，全國電能占終端能源消費比重約 26.5%，在電氣化加速情景下，電能 占終端能源消費比重將穩(wěn)步提升，2025 年、2030 年和 2060 年將分別提高到 31.6%、35.7% 和 66.4%。

受政策鼓勵和產業(yè)驅動，我國可再生能源建設成效顯著，截止 2021 年末風電裝機容量達 3.3 億千瓦，年發(fā)電量達 5667 億千瓦時；太陽能發(fā)電裝機容量達 3.1 億千瓦，年發(fā)電量達 1837 億千瓦時；風光裝機容量占比及年發(fā)電量占比繼續(xù)穩(wěn)步提升。中電聯(lián)《中國電氣化 年度發(fā)展報告 2021》研究指出特高壓輸電對清潔能源資源優(yōu)化配置作用明顯，2020 年特 高壓線路輸送電量 5318 億千瓦時，其中可再生能源電量占比為 45.9%，在電氣化加速情 景下，新能源電量滲透率近、中期穩(wěn)步提高，遠期加快提升并成為發(fā)電量主體，2025 年、 2030 年和 2060 年將分別達到 19.2%、27.4%和 60.3%。

1.3 能源變革的奇點

我們認為大力發(fā)展可再生能源，提升可再生能源的消費占比，將有效提升能源三角中的 “環(huán)境可持續(xù)”，也有助于我國“能源安全性”的提升，但對“能源公平性”提出了更大 的挑戰(zhàn)。不論是傳統(tǒng)化石能源還是風光可再生能源，都沒有改變我國能源供給中心和需求中心背離的格局，能源資源中心在三北地區(qū)而能源需求中心在東南地區(qū)。我們需要有 某種途徑補強“能源公平性”，以達到能源三角的平衡。 目前，憑借先進的特高壓輸電技術，依托加快擴建特高壓輸電網絡，以確保風光新能源 發(fā)電量的消納，我們認為這只是建設新型電力系統(tǒng)的初級階段。根據(jù)國家電網電科院的 研究，構建新型電力系統(tǒng)面臨著“五大變化”，需應對“三大挑戰(zhàn)”。

三大挑戰(zhàn)：

電力電量平衡——風光資源非連續(xù)和強波動的固有屬性，用電負荷日益尖峰化，給 特定時段的電力電量平衡帶來巨大挑戰(zhàn)。

系統(tǒng)安全穩(wěn)定——高比例的風光新能源容量對電力系統(tǒng)支撐性弱，系統(tǒng)頻率電壓支 撐調節(jié)能力降低，給系統(tǒng)安全穩(wěn)定帶來巨大挑戰(zhàn)。

新能源高效利用——如缺少相應規(guī)模的可調節(jié)資源支撐，電力系統(tǒng)將不足以維持高 比例風光發(fā)電量消納，給新能源高效利用帶來巨大挑戰(zhàn)。

我們認為 2030 年之前實現(xiàn)碳達峰，就是能源結構轉型的“奇點”，屆時某種媒介與電力 系統(tǒng)良好耦合，實現(xiàn)多能聯(lián)結，新型電力系統(tǒng)也會迎來全新發(fā)展的“奇點”。我們認為高 占比的風光裝機容量是新型電力系統(tǒng)的顯著特點，盡可能的消納風光發(fā)電量是新型電力系統(tǒng)的根本目的，安全穩(wěn)定的可靠運行是新型電力系統(tǒng)的基本要求，區(qū)域消納和多能聯(lián) 結是新型電力系統(tǒng)的實現(xiàn)途徑。

目前，風力發(fā)電、光伏發(fā)電主要采用效率較高的蓄電池儲能，但是能量密度低、儲存時 間短等劣勢限制了蓄電池儲能的進一步發(fā)展應用。而氫能是一種質量能量密度高、儲存 期長的高效儲能方式。參考西門子提出的 Power to X 模型，通過電氫耦合，實現(xiàn)能量的 儲存和轉化，多種能量和物質高效聯(lián)結，實現(xiàn)多層級電網電力電量平衡，提高風光新能 源利用效率，可以較好實現(xiàn)能源不可能三角的平衡。在該模型中，氫充分體現(xiàn)出在發(fā)電 與儲能、建筑供熱和制冷、交通運輸、鋼鐵冶煉等領域中豐富的應用場景，也始終圍繞 著凈零碳排放，可以說氫能的橋梁作用體現(xiàn)的淋漓盡致，氫能或許將成為連接新能源與 多種能源應用消費端的橋梁。

2022 年 3 月，由國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，文件指出氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全 球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。文件強調了氫氣的能源屬性，有利于改變氫氣管理模 式，從危化品管理逐漸轉變?yōu)槟茉垂芾恚晃募鞔_了氫能的發(fā)展路徑，堅持綠色低碳技 術路線，構建綠氫供需體系；文件指引了氫能的行業(yè)前景，打通制儲輸用各環(huán)節(jié)，并拓 展氫能在交通、儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等各領域的多元化示范應用，并應給予政策支 持。

2. 氫氣供需

2.1 氫氣的生產

我國作為全球氫氣利用大國，自 2009 年產量首次突破 1000 萬噸以來，一直穩(wěn)定保持世 界第一。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟與石油和化學規(guī)劃院的統(tǒng)計，截止 2020 年末，我國氫氣產能 約為 4100 萬噸/年，產量約為 3342 萬噸。其中，氫氣純度達 99%以上的工業(yè)氫氣質量標 準的產量約為 1270 萬噸。從生產原料和方式來看，煤制氫達到 2124 萬噸，占比 63.6%； 工業(yè)副產氫為 708 萬噸，占比 21.2%；天然氣制氫為 460 萬噸，占比 13.8%。可再生能源 制氫占比不足 1%。

根據(jù)國際能源署(IEA)的統(tǒng)計，2020 年全球氫氣需求超過 9000 萬噸，幾乎全部由化石燃 料制氫滿足。天然氣制氫產量占比為約 60%，煤制氫產量占比為約 19%；低碳制氫產量 占比極小，其中電解制氫產量約 3 萬噸，占比約 0.03%，配備碳捕捉的化石燃料制氫約 70 萬噸，占比約 0.7%。

業(yè)界通常將不同原料及工藝制備的氫氣產品以灰氫、藍氫、綠氫等加以區(qū)分，但這種表 征方式并不能嚴格區(qū)分和量化各種氫氣生產過程的環(huán)境可持續(xù)程度。隨著各國碳中和目 標的提出，基于生命周期溫室氣體（GHG）排放方法客觀量化定義不同制氫方式逐步為 業(yè)界所認可。2020 年 12 月，中國氫能聯(lián)盟提出的團體標準《低碳氫、清潔氫與可再生氫 標準及認定》正式發(fā)布，標準指出了在單位氫氣碳排放量方面的閾值。

簡單來說，可再生氫與清潔氫與通俗意義上的“綠氫”大體相當，低碳氫與“藍氫”大 體相當。以電解水制氫為例，如果電力來源全部為可再生能源則為可再生氫，如果要達 到清潔氫的標準則需要單位電力的碳排放不高于 87.5 克 CO2/kWh，如果要達到低碳氫的 標準則需要單位電力的碳排放不高于 259 克 CO2/kWh。因此，從碳排放角度對氫進行量化分類，一方面有助于還原氫作為低碳甚至零碳能源的屬性，另一方面有助于打通碳市 場和請市場，引導高碳排放制氫工藝向綠色制氫工藝轉變。

目前情況下，電解水制氫工藝路線對比傳統(tǒng)工藝路線尚不具備經濟優(yōu)勢，但在可再生能 源蓬勃發(fā)展的大背景下，電解水制氫成本的大幅降低是可以預期的，同時還具有碳排放 強度低的顯著優(yōu)勢。根據(jù)河北建投風電制氫項目的實踐，依托張家口豐富的風光資源， 市發(fā)改委表示“十四五”期間力爭可再生能源電解水制氫成本由30元/kg下降至14元/kg。 可再生能源電力的平價在賦予電解水制氫經濟性的同時也賦予了其“環(huán)境可持續(xù)性”，而 可再生能源電力對電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，將由“電氫耦合”提供更佳的包容性。

2.2 氫氣的需求

根據(jù)石油和化學工業(yè)規(guī)劃院的統(tǒng)計分析，我國目前氫氣利用與需求主要來自化工產業(yè)， 主要用于合成氨和合成甲醇，占比一半以上。根據(jù)國際能源署的統(tǒng)計分析也呈現(xiàn)出同樣 的特點，2020 年全球幾乎所有需求都來自煉化（約 4000 萬噸）和工業(yè)（超過 5000 萬噸）。 氫作為綠色能源在新領域的應用，包括燃料電池、天然氣摻氫等，占比還非常小。

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，我國在 2030 年碳達峰愿景的情景下，氫氣年需求預期達 3715 萬噸，在終端能源消費中占約 5%，其中可再生氫產量占比顯著增長約為 500 萬噸。到 2050 年氫能將在我國終端能源體系中占比至少達 10%，氫氣需求約 6000 萬噸，其中工業(yè)領域 用氫 3370 萬噸，交通運輸領域用氫 2458 萬噸。在 2060 年碳中和愿景的情境下，我國氫 氣的年需求量將增至 1.3 億噸左右，其中 70%以上將來自可再生氫，氫在終端能源消費中 占比約為 20%，其中工業(yè)領域用氫占比仍最大。

國際能源署根據(jù)全球各國承諾減排情景和 2050 年達到凈零排放的情形分別進行測算，未 來需求同樣將來自煉化與工業(yè)以外的領域，如交通運輸、電力能源等。同樣凸顯氫的能 源屬性，包括燃料電池汽車、合成燃料、建筑供暖等。根據(jù)目前在建或籌劃的電解水項 目情況，到 2030 年將提供 800 萬噸低碳氫；在承諾減排情景和 2050 年凈零排放情景中， 到 2050 年由電解水供給的低碳氫分別占總量的 50%和 60%。

2.3 電解槽

2.3.1 四種技術路線各有優(yōu)劣

中國和全球要構建清潔低碳，經濟高效的制氫體系，重點在于發(fā)展可再生能源制氫，嚴 格控制化石能源制氫。電解槽是低碳可再生氫制備的關鍵設備，其技術路線、性能和成 本是影響氫能源市場走勢的重要因素。目前，主要有堿式水溶液電解槽（ALK/AWE）、 質子交換膜電解槽（PEM）、固體氧化物電解槽（SOEC）和陰離子交換膜電解槽（AEM） 四種技術路線。

自從 1800 年威廉·尼克爾森和安東尼·卡萊爾發(fā)明了電解槽技術以來，這項技術已經取 得了長足的進步。目前堿式水溶液電解槽（ALK）和質子交換膜電解槽（PEM）已投入 商業(yè)化應用。堿式水溶液電解槽技術更加成熟，應用更加普遍，國內外技術差別較小， 設備成本也較低，國內企業(yè)業(yè)績較多，國內最大制氫可達 1500Nm3 /h，但其電解液泄漏有 污染環(huán)境的風險，且動態(tài)響應性稍差，不能與風光電源直接匹配；質子交換膜電解槽技 術門檻稍高，國內技術水平與國際先進水平還有一定差距，設備成本明顯更高，國內企 業(yè)還缺乏成熟商業(yè)應用，國內最大制氫可實現(xiàn) 275Nm3 /h，動態(tài)響應迅速匹配風光電源波 動性特點，但其催化劑使用銥和鉑貴重稀有金屬，大規(guī)模使用可能存在資源瓶頸。

2.3.2 裝機較少但增長迅速

根據(jù)國際能源署的統(tǒng)計，2020 年全球電解水制氫只占氫總產量的 0.03%，主要用于能源 和化工原料，全球電解槽裝機總容量為 290MW，歐洲擁有超過 40%的裝機容量，中國占 有約 8%的裝機容量。主要的四種技術路線電解槽中，堿式水溶液電解槽占據(jù) 61%的絕對 份額優(yōu)勢，質子交換膜電解槽占有 31%的份額，其它種類電解槽裝機占比較小，其中固 體氧化物電解槽建立了一些示范應用，裝機容量為 0.8MW。

根據(jù)國際能源署對大約 350 個項目的追蹤（截止 2021 年 9 月），以在建和籌建項目計算， 到 2030 年全球電解槽裝機容量可達 54GW，如果包括尚在可行性研究的前期項目，該裝 機容量數(shù)值將攀升到 91GW，其中歐洲和澳洲潛在項目裝機容量最多，分別達到 22GW 和 21GW。

根據(jù)彭博新能源財經的跟蹤統(tǒng)計，全球電解槽設備交付量近三年有巨大的提升，2020 年 交付容量為 200MW，2021 年為 458MW，預計 2022 年將翻兩番達到 1.8-2.5GW，而中國 企業(yè)出貨占比將達到 62-66%，且堿式水溶液電解槽占比預計在 70%以上。 根據(jù)高工產研氫電研究所（GGII）調研統(tǒng)計，2021 年中國電解水制氫設備市場規(guī)模超 9 億元，出貨量超過 350MW；預計 2022 年中國電解水制氫設備市場需求有望翻番，達 730MW；預計 2025 年國內電解水制氫設備市場需求量將超過 2GW，平均年化增長率超 55%。（報告來源：未來智庫）

2.3.3 ALK/AWE 與 PEM 電解槽經濟性對比

從發(fā)展歷程來看，堿性水溶液電解技術在 20 世紀前后開始實現(xiàn)制氫的工業(yè)化應用，在經 歷了單極性到雙極性、小型到大型、常壓型到加壓型、手動控制到全自動控制的發(fā)展歷 程后，堿性水溶液電解槽已逐步進入成熟的工業(yè)化應用階段。20 世紀 70 年代起，質子交 換膜水電解制氫技術開始獲得發(fā)展，并以其制氫效率高、設備集成化程度高及環(huán)境友好 等特點成為水電解技術的研究重點，逐步實現(xiàn)從小型化到兆瓦級的發(fā)展。目前，PEM 制 氫技術的瓶頸在于設備成本較高、壽命較低，且實際的電解效率還遠低于理論效率，因 此歐美發(fā)達國家正重點開展技術攻關以突破技術瓶頸。

美國、歐洲和日韓均將電解水制氫技術視為未來的主流發(fā)展方向，聚焦 ALK/AWE 制氫 技術規(guī)模化和 PEM 制氫技術產業(yè)化，重點圍繞“電解效率”、“耐久性”和“設備成本” 三個關鍵降本性能指標推進整體技術研發(fā)。我國目前呈現(xiàn)出以 ALK/AWE 制氫為主、PEM 制氫技術為輔的工業(yè)應用狀態(tài)，采取兩種技術路線并舉的研發(fā)策略。

電解水制氫成本主要包括：設備成本；能源成本（電力）；其他運營費用；原料費用（水）。 根據(jù)可再生能源署(IRENA)的測算，電力成本對制氫影響最大，可達 60%-80%，其次影 響因素是電解槽設備成本；使用更加便宜的可再生能源成本尤其重要，在一些合適的場 景下電費約為 20 美元/MWh 時，可再生氫已經與傳統(tǒng)制氫具有同等的價格競爭力。同時， 隨著電解槽的裝機容量上升帶來的規(guī)模效應，電解槽設備成本逐漸下降，可再生氫有望 在 2030 年左右在比較廣泛的多個國家形成價格競爭力，與化石能源相當。

根據(jù)中國石油技術開發(fā)有限公司張軒博士的分析測算，堿性水溶液電解槽在參考情景下 當電力成本0.3元/kWh，年運行5000h時，制氫成本即可降低到20元/kg（即1.78元/Nm3）； 質子交換膜電解槽在參考情景下當電力成本 0.3 元/kWh，年運行 6000h，且設備成本需要 降低到 2000 萬時，制氫成本可降低到 20元/kg（即 1.78 元/Nm3）。20元/kg（即 1.78 元/Nm3） 以下視為與現(xiàn)階段制氫成本同等水平。

根據(jù)國家發(fā)改委《關于 2021 年新能源上網電價政策有關事項的通知》(發(fā)改價格[2021]833 號)，通知中附表所列我國蒙西、蒙東、新疆、寧夏等地區(qū)的風電光伏發(fā)電指導價已低于 0.3 元/kWh；同時各區(qū)域保障性消納之外的電量若較為集中進入市場化交易，也很有可能 低于 0.3 元/kWh。

經調研，我國堿式電解槽設備制造較為成熟，國內企業(yè)業(yè)績較為豐富，相對國外制造商 具有顯著的成本優(yōu)勢，單堆最大制氫量可達 1300-1500Nm3 /h；而我國大型質子交換膜電 解槽設備制造還不成熟，國內企業(yè)還沒有大規(guī)模商業(yè)應用的成熟業(yè)績，且核心部件質子 交換膜、催化劑等一般采用進口產品，單堆最大制氫為 220-275Nm3 /h。

根據(jù)國際可再生能源機構(IRENA)的測算，質子交換膜電解槽單位功率成本要比堿式水溶 液電解槽高 50-60%，結合彭博新能源財經(BNEF)的調研分析，中國生產制造的堿式水溶 液電解槽單位功率成本僅為國外的 25-50%。

根據(jù)國際可再生能源機構對電解槽設備成本的分析，可以發(fā)現(xiàn)兩種電解槽設備的降本驅 動有所不同。對于堿性水溶液電解槽，設備成本主要由電極組件、膜片等核心部件的成 本驅動，在電堆的成本組成中，超過 50%的成本與電極和膜片有關，相比之下，質子交 換膜電解槽電堆中膜電極成本占比為 24%。在堿性水溶液電解槽中雙極板只占電堆成本 的一小部分，而在質子交換膜電解槽電堆中的成本占比則超過 50%，這是由于堿性水溶 液電解槽的雙極板設計更簡單，制造更簡單。對于質子交換膜電解槽，電堆成本主要由 雙極板等核心部件的成本驅動，雙極板成本占比約 53%，主要因為其通常需要使用貴重 稀有金屬涂層。技術創(chuàng)新在雙極板的性能和耐久性增強以及成本降低方面發(fā)揮重要作用。 目前正在研究價格更低廉的替代材料，如使用 Ti 涂層來保持其功能特性不受影響，同時 降低成本。稀有金屬 Ir 是膜電極材料的重要組成部分，在實際應用中，雖然 Ir 在整個電 解系統(tǒng)中成本占比不到 10%，但由于供應嚴重不足，可能成為后期規(guī)模生產的瓶頸。

雖然質子交換膜電解槽擁有冷啟動迅速，電源波動適應性強、結構緊湊占地少等技術優(yōu) 勢，具有長遠的發(fā)展前景，但其目前成本過高；我們認為在其核心部件國產化大幅提升 和技術降本卓有成效之前，堿式水溶液電解槽仍將是市場主導。堿式水溶液電解槽系統(tǒng) 可以通過控制優(yōu)化和系統(tǒng)配置的方式滿足風光可再生能源負荷波動性需求。

3. 項目及公司

3.1 典型應用項目

國外代表性項目

德國美因茨風電制氫-加氫站及天然氣管網示范項目

由林德集團、西門子、美因茨市政和萊茵曼應用技術大學共同合作開發(fā)，已于 2015 年投 運。制氫系統(tǒng)連接當?shù)厮膫€風電場，當風電上網電價小于 0.03 歐元/kWh 時，利用這些電 量制氫，一部分由罐車運往附近的加氫站，一部分注入天然氣管網用來供暖或發(fā)電。西 門子為該項目配備了 3 臺 Silyzer200 電解槽（額定功率 3.75MW，峰值功率可達 6MW） 和基于 Simatic 控制裝置的電解系統(tǒng)，充分利用 PEM 電解槽的技術特點，快速響應和寬 功率區(qū)間應對風電的波動性。

日本福島 FH2R 光伏制氫項目。

該項目配備 20MW 的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及 10MW 的電解槽裝置，每小時可額定產生 1200 標方的氫氣，為全球最大的光伏制氫項目。由東芝牽頭整個項目建設，并開發(fā)氫能管理 系統(tǒng)；東北電力專注于能源管理系統(tǒng)(EMS)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)以及與電網相關 的事項；巖谷公司研究氫的需求和供應預測系統(tǒng)，以及氫運輸和存儲；朝日 Kasei 公司提 供先進的堿式電解槽系統(tǒng)設備。FH2R 產生的氫氣將為固定式氫燃料電池系統(tǒng)以及燃料電 池汽車和公共汽車等提供動力。

英國 Hydrogen Mini Grid 風電制氫項目

該項目位于謝菲爾德，于 2015 年完工，包括風能制氫、高壓儲氫、加氫站及燃料電池汽 車。風力發(fā)電機 225kW、集裝箱式 PEM 電解槽 180kW、產氫量 37m3 /h、加氫站氫氣壓 力 35MPa、燃料電池汽車 15 輛，示范了從新能源制氫到氫能利用的產業(yè)鏈，驗證了 PEM 電解槽快速響應波動性新能源發(fā)電技術。

法國 MYRTE 海島示范項目

該項目位于科西嘉島，島上負荷基本由光伏電站滿足，與大陸主電網連接較弱。該項目 為了夜間供電穩(wěn)定，配備了儲能容量 100kW/1.75MWh 的氫能利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用高壓 儲氫技術，系統(tǒng)應用了余熱回收技術，綜合效率為 70%~80%。

加拿大 PEM 制氫電網調峰項目

該項目位于魁北克省，于 2019 年投入運用。配置了由 Hydrogenics 公司提供的 20MW-PEM 電解制氫裝置，采用 4×5MW 電解制氫方案，制氫能力為 8000kg/d。該電解制氫應用與 當?shù)仉娋W公司聯(lián)合開展，利用其調節(jié)能力，參與電網調節(jié)，在 PEM 電解制氫與電網的結 合應用上進行了一些探索。

德國科隆 10MW 綠氫項目

該項目位于科隆市萊茵煉化廠，于 2021 年投運。項目配置了由 ITM Power 提供的 10MW-PEM 電解槽，每年制備 1300 噸綠氫供給煉化廠，并參與支撐電網穩(wěn)定性。

國內代表性項目

蘭州液態(tài)太陽燃料示范項目

甘肅太陽能資源豐富，且太陽輻射強度和波動性具有代表性。該項目由太陽能光伏發(fā)電、 電解水制氫和二氧化碳加氫合成甲醇三個基本技術單元構成，配套建設總功率為 10MW 光伏發(fā)電站，為電解水制氫設備提供電能，是從可再生能源到綠色液體燃料甲醇生產的 全新途徑，對發(fā)展我國可再生能源、緩解我國能源安全問題乃至改善全球生態(tài)平衡具有 重大戰(zhàn)略意義。該項目榮獲中國可再生能源學會技術發(fā)明獎一等獎。

六安國家電網兆瓦級PEM 制氫調峰示范項目

國內首個兆瓦級氫能源儲能調峰電站項目，也是一座具有自主知識產權的，集制氫、儲 氫、氫發(fā)電完整技術鏈條的科技試驗站。項目配置 200Nm3/h（PEM）電解槽制氫和 50kW ×24 燃料電池發(fā)電，在用電低負荷的時候，可以吸收多余的電來進行電解水，生產氫氣 和氧氣儲存起來，以備高峰時用于發(fā)電。該項目優(yōu)化能源結構，積極探索零排放分布式 電源穩(wěn)定發(fā)電模式和能源綜合利用方式，圍繞氫能示范站建設與運營，在電網轉型升級、 多種形態(tài)能源互補、電網能效服務、氫能電站運營模式優(yōu)化等方面，開展深層次研究。

張家口可再生能源制氫工廠

張家口風光資源豐富，助力北京綠色冬奧，建立了全球首個通過直流微網輸電的離并網 風光耦合可再生能源電解水制氫項目，不制氫時可向電網輸送可再生能源電力。河北建 投崇禮站、河北建投沽源站、海珀爾站和交投殼牌站，四家制氫廠共計制氫產能達 17 噸 /天；還有一批制氫項目正在有序推進。張家口作為河北省燃料電池汽車示范應用城市群 的牽頭城市，張家口市將在四年示范期內，完成從制氫到氫車推廣的一系列目標。

浙江大陳島氫能綜合利用示范工程

依托豐富的風力資源，建設全國首個海島“綠氫”綜合能源示范項目，通過構建基于百 分百新能源發(fā)電的制氫-儲氫-燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，使用全國產化 PEM 制氫技術，在 晚間利用大陳島富余風力通過電解水制氫，在負荷高峰時用氫發(fā)電，并實現(xiàn)國內首套氫 綜合利用能量管理和安全控制技術突破，實現(xiàn)清潔能源百分百消納與全過程零碳供能。

白城分布式發(fā)電制氫加氫一體化示范項目

吉林白城地區(qū)風光資源豐富，正著力打造“中國北方氫谷”。該項目配置 6.6MW 風電， 4MW 光伏，一臺 ALK 電解水槽系統(tǒng)設備（1000Nm3 /h）和一臺 PEM 電解水槽系統(tǒng)設備 （200Nm3 /h），采用優(yōu)先制氫，余電上網方式。

寧波慈溪電氫耦合直流微網示范工程

該項目計劃建成世界首個電-氫-熱-車耦合的±10kV 直流互聯(lián)系統(tǒng)。配置可再生能源發(fā)電 3MW，制氫功率 400kW，電池儲能總容量大于 3MW/3MWh。工程投運后，每日可制氫 100kg、供熱能力 120kW，滿足 10 輛氫能燃料電池汽車加氫、50 輛純電動汽車直流快充 需求。

3.2 國內外主要公司

國外代表公司

NEL Hydrogen Electrolyzer （耐歐）

總部位于挪威。堿式電解槽擁有 90 多年的技術積累，產品性能優(yōu)越，電解槽功耗低至 3.8kWh/Nm3；基于低電耗優(yōu)勢，公司計劃于 2025 年實現(xiàn) 1.5 美元/kg 的綠氫制造成本目 標 。 質 子 交 換 膜 電 解 槽 技 術 來 源 于 并 購 Proton onsite ， 產 品 系 列 豐 富 ， 涵 蓋 1Nm3 /h-5000Nm3 /h 各種規(guī)格型號，可廣泛應用于各種場景。公司客戶及業(yè)務拓展遍布全 球，產品應用于 80 多個國家和地區(qū)。

Cummins Electrolyzer （康明斯）

總部位于美國。2019 年通過收購 Hydrogenics 獲得成熟的燃料電池和水電解槽技術與產品， 包括堿式電解槽和質子交換膜電解槽兩個技術產品系列，快速進入該領域。2021 年 5 月 康明斯武漢氫能源工程中心正式掛牌；2021 年 9 月，康明斯氫能中國總部落地上海自貿 區(qū)臨港新片區(qū)；2021 年 12 月，康明斯與中石化設立合資公司——康明斯恩澤（廣東）氫 能源科技有限公司，落地廣東佛山將生產康明斯 HyLYZER 系列質子交換膜電解槽系統(tǒng)設 備。

Siemens Energy （西門子）

總部位于德國，主要產品為 Silyzer 系列的 PEM 電解槽系統(tǒng)設備。大規(guī)模電解是西門子 能源綠氫戰(zhàn)略技術創(chuàng)新的重點，其已為奧鋼聯(lián)林茨廠氫冶金項目提供了全球最大的單體 8.8MW 電解槽；還積極參與海上風電制氫計劃，擬利用德國北海 Heligoland 島附近高達 10GW 的海上風能電解制氫，目標是每年產生 100 萬噸綠氫，探索海上制氫的低成本路 線。西門子能源的目標是在 2025 年實現(xiàn)大規(guī)模、化工級 100MW 的電解水制氫系統(tǒng)，基 于 12-16 美分/kWh 的可再生電力成本，將可再生氫的成本降低到 1.50~2.0 美元/kg。早 在 2019 年，西門子與國家電投建立戰(zhàn)略伙伴關系，合作內容就包含了綠氫開發(fā)與應用； 2020 年，西門子為北京冬奧會延慶賽區(qū)提供了一套撬裝式 PEM 水電解制氫系統(tǒng) “Silyzer200”，成為中國落地的首個兆瓦級 PEM 制氫項目。（報告來源：未來智庫）

ITM Power

總部位于英國，全球著名的PEM電解槽系統(tǒng)設備制造商，并擁有世界最大的電解槽工廠， 位于英國謝菲爾德，年產能達 1GW。早在 2017 年，公司與殼牌集團合作旨在利用低成本可再生資源通過工業(yè)規(guī)模電解槽制取氫氣，同時實現(xiàn)電網平衡，在多出煉化廠安裝了 10MW 級 PEM 電解槽。公司計劃在加拿大不列顛哥倫比亞省利用可再生能源生產綠氫， 已完成 300MW 水電解制氫項目可研，并與 Chiyoda 公司合作利用有機液體載氫開展國際 間氫貿易，向美國加州和日本等國際市場大規(guī)模出口。

Uhde Chlorine Engineers

蒂森克虜伯控股子公司，位于德國多特蒙德，此前主要生產氯堿電解器，2018 年轉型發(fā) 展為大型水電解供應商，并建造了利用太陽能和風能生產氫氣的工廠。 另外還有法國 Elogen、法國 McPhy、日本 Asahi Kasei、日本 Toshiba 等多家國際知名公 司，分別專長于 ALK/AWE 技術路線或 PEM 技術路線。

國內代表公司

考科利爾競立（蘇州）氫能科技有限公司（CJH）

于 2018 年，由蘇州競立制氫設備有限公司與比利時 John Cockerill 集團合資成立。1995 年，蘇州競立完成國內最大的 200Nm3 /h 電解水制氫設備，榮獲“中華之最”；2007 年， 參與建設中國第一座站內制氫加氫站，助力北京奧運會；2017 年推出全球最大第一套 1000Nm3 /h 大型電解水制氫設備；2021 年，與四川華能氫能科技有限公司共同開發(fā)了全 球首臺高電流密度 6000A/m2 堿式電解槽制氫設備，最大制氫量達 1500Nm3 /h。公司主持 及參與多項國際標準的制定，承擔多項國家重大科研項目，為蘭州新區(qū)“液態(tài)陽光燃料 示范項目”等重要項目提供水電解制氫設備。公司產能達 600MW，1000Nm3 /h 以上大型 制氫設備國內市場占有率超 50%。

中船（邯鄲）派瑞氫能科技有限公司

派瑞氫能是中國船舶集團第七一八研究所全資子公司，擁有 60 多年的氫能技術積累和工 程經驗，自 1984 年開發(fā)民用加壓水電解制氫裝置以來，已形成四大系列，20 多個規(guī)格， 0.5-2000Nm3 /h 的水電解制氫裝置產品，同時掌握堿式電解槽和質子交換膜電解槽兩大技 術路線。公司產品累計銷售 1000 余套，涉及 20 多個國家，年產能達 1.5GW。公司承擔 了張家口崇禮制氫和供氫項目、沽源制氫項目、海珀爾制氫項目、交投殼牌項目等四個 冬奧項目的水電解制氫設備研制生產工作，且均已圓滿完成。

陽光氫能科技有限公司

2021 年，由陽光電源（300274）全資成立，已實現(xiàn) 1000Nm3 /h 堿式電解槽制氫系統(tǒng)設備 產品銷售，目標具備 1GW 產能。目前已建成全國首個光伏離網制氫及氫儲能發(fā)電實證平 臺，并攜手中科院建成 PEM 電解制氫技術聯(lián)合實驗室，綠電制氫系統(tǒng)在吉林、寧夏、內 蒙等多地光伏、風電制氫項目中得到應用。尚不構成對陽光電源營收及利潤的重大影響。

西安隆基氫能科技有限公司

2021 年，由隆基股份（601012）與上海朱雀投資合資成立，已實現(xiàn) 1000Nm3 /h 堿式電解 槽制氫系統(tǒng)設備產品銷售，已具備 500MW 產能。尚不構成對隆基股份營收及利潤的重大 影響。

天津大陸制氫設備有限公司

成立于 1994 年，長期從事制氫設備和氣體純化設備開發(fā)、設計、制造。可生產 0.1Nm3 /h1000Nm3 /h 的電解水制氫設備和 2Nm3 /h- 1000Nm3 /h 的氣體純化設備。技術路線為堿式水 溶液電解槽。

山東賽克賽斯氫能源有限公司

二十多年的質子交換膜電解槽研發(fā)經驗，成熟產品（≤60Nm3 /h）暢銷海內外，2021 年完 成兆瓦級（1.3MW）PEM 制氫系統(tǒng)產品開發(fā)（260Nm3 /h）。

北京中電豐業(yè)技術開發(fā)有限公司

公司于 2007 年成立，一直專注于水電解制氫、加氫、儲能領域，公司從代理國際著名氫 能源品牌開始，積極消化吸收自我創(chuàng)新，現(xiàn)可以制造擁有完全自主知識產權的制氫供氫 設備。同時擁有堿式電解槽和質子交換膜電解槽產品。 另外還有淳華氫能源科技有限公司，揚州吉道能源有限公司、江蘇國富氫能技術裝備股 份有限公司等，均實現(xiàn)了電解槽產品的供貨。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站