制氢电解槽

李

李卿云 · 头豹分析师

2023-10-29

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行业分类：

能源、采矿业/能源设备与服务能源/能源

关键词：

氢能源基础设施制氢技术氢能源电解槽

行业定义

电解水是将水分解为氢气和氧气的电化学过程，电解槽是电解水制氢系统的核心，也是电解反应发生的主要场所，由若干个电解小室组成，每个电解小室由电极、隔膜和电解质构成。电解液在阳极发生氧化反应产生氧气，在阴极发生还原反应产生氢气，电解水在制氢过程中无二氧化碳排放，因而被认为是未来最为理想的制氢方式。目前电解水制氢主要应用于浮法玻璃、电子等行业。

行业分类

SOEC处于研发示范阶段，使用600-900°C的高温水蒸气电解，效率高于AWE与PEM电解槽，预期效率约为100%，实际效率在80-90%之间。SOEC产氢纯度较高，仅需脱除水蒸气，且可使用廉价催化剂低成本运营。由于SOEC具有能在高温情境下制氢的特点，核能与地热能等可再生能源具备作为蒸汽电解热源的潜力。高温操作可降低电池电压并增加反应速率，但同时也让设备面临着材料热稳定性和密封性的挑战。高温也会导致SOEC启动和磨合时间更长，阻碍系统与间歇性可再生能源耦合，并降低设备的寿命于耐久性。随着技术进步与产业规模化发展，SOEC具有降低成本的巨大增长空间。

行业特征

中国制氢电解槽行业集中度较高。

发展历程

制氢电解槽行业

目前已达到 3个阶段

产业链分析

上游分析中游分析下游分析

行业规模

制氢电解槽行业规模

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数据图表

政策梳理

制氢电解槽行业

竞争格局

39.98

摘要

电解水是将水分解为氢气和氧气的电化学过程，电解槽是电解水制氢系统的核心，也是电解反应发生的主要场所。根据电解液的不同，目前制氢电解槽技术主要分为四类：碱性电解槽（AWE）、质子交换膜（PEM）电解槽、阴离子交换膜(AEM)电解槽和固体氧化物电解槽（SOEC），其中AWE和PEM电解槽已实现商业化应用，AEM电解槽和SOEC仍处于研发示范阶段。中国制氢电解槽行业呈现出以碱性电解槽（AWE）为主、以质子交换膜（PEM）电解槽为辅的商业应用状态，行业集中度较高，2022年出货量Top3企业市场占有率合计达80%。随着燃料电池技术的不断成熟与质子交换膜国产化的加速突破，长期来看，PEM电解槽的成本将持续降低，市场份额逐渐提高。尽管未来增量空间巨大，制氢电解槽行业目前尚处于发展初期，仍面临着核心组件国产化程度不足与制氢成本高昂的技术设备风险。2020年以后，在“双碳”目标与能源结构优化的驱动下，中国制氢电解槽行业进入蓬勃发展期，出货量呈高速增长趋势，预计至2025年中国制氢电解槽总出货量有望超过2GW，至2026年总出货量接近4GW，行业规模接近50亿。