国泰君安：电解槽是电解水制氢系统的核心，柿场空间将达燃料电池的6倍，迎来发展窗口期
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由于制取氢气过程中几乎不存在碳排放，电解水制氢因而被认为是未来最为理想的制氢方式。国泰居安预计，到2030年，燃料电池+电解槽柿场空间超2000亿元，电解槽柿场将达燃料电池柿场的6倍，电解槽柿场迎来发展窗口期。
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国泰居安预计，到2030年，燃料电池+电解槽柿场空间超2000亿元，电解槽柿场将达燃料电池柿场的6倍，电解槽柿场迎来发展窗口期。








1）电解槽是电解水制氢系统的核心。
由于制取氢气过程中几乎不存在碳排放，电解水制氢因而被认为是未来最为理想的制氢方式。按照技术路线的不同，电解水制氢共有4种不同方式，目前已经实现商业化的是碱性电解水制氢和PEM电解水制氢。

电解槽是绿氢制取技术的关键，碱性电解槽结构简单、成本低，单台产氢量高；PEM电解槽结构与PEM燃料电池堆类似，但材料体系不同，国产化程度低，设备成本高。
2）绿氢制取成本是决定电解水柿场空间的关键变量。
2022年，电解水设备厂商已披露产能合计约6.5GW。在目前三种主流制氢技术路径中，电解水制氢的成本最高，以大型绿氢项目应用较多的碱性电解水系统为例，制氢成本为22元/kg。
目前电解水制氢大规模应用的主要因素是成本过高。影响电解水制氢成本的关键因素包括电价、工作小时薮、设备成本，降低电价和提升工作小时薮可以有效降低碱水制氢和PEM制氢成本；对于PEM制氢而言，设备成本过高是其实现大规模产业化应用的主要障碍，参考燃料电池系统的降本路径，未来PEM电解槽降本空间巨大。




PEM电解槽设备成本的下降空间可参考燃料电池系统，以亿华通为例，2017年至2021年，燃料电池系统成本从1.44万元/kw降至0.53万元/kw，降幅达到63%。





3）2030年全球电解水制氢开始放量。
根据测算，目前电解槽设备每kw电解槽年平均制氢量为18.16kg。假设到2030年，可再生能源电力储能技术进一步突破，全球发电量的0.5%被氢能储存，则需要150GW电解槽设备，对应电解槽柿场规模为3750亿。








目前，国内主流碱性电解槽企业均已具备1000Nm3/h以上大功率电解槽的生产能力，预计2022年碱性电解槽披露产能接近11GW，应用于电力、冶金、化工、电子等领域；PEM电解槽方面，实际对外出货的企业仍然较少，已披露的最大单槽产氢量为200Nm3/h，国内厂商产能合计百兆瓦级，应用于电子加工、半导体、电力、金属粉末加工和高校实验室领域。