氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括制氫、儲運、加注和下游應用四個環(huán)節(jié)。
其中，制氫包括三種路線：主要包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫三類。
全球氫氣產(chǎn)能以化石燃料制氫為主，清潔制氫存在替代空間。
IEA預測，到2030年，全球氫氣產(chǎn)量將達到1.8億噸，較2021年的0.94億噸翻倍增長。
其中，主要的增量產(chǎn)量將由電解水制氫滿足，電解水制氫產(chǎn)量將從2021年的不到4萬噸大幅增長至6170萬噸，清潔制氫方案將成為主流。#氫能#
制氫環(huán)節(jié)全景圖：
資料來源：公司公告及官網(wǎng)，wind，高工氫電，36氪，平安證券研究所整理
氫能制備概覽
按照氫能的生產(chǎn)來源及碳排放量可將氫能劃分為灰氫、藍氫和綠氫。
灰氫：當前主流制氫來源，由化石燃料產(chǎn)生，碳排放量高。
化石燃料制氫是以煤或天然氣為原料還原制氫的傳統(tǒng)方案，技術成熟、成本最低，但碳排放量高，且化石燃料不可再生，產(chǎn)能擴 張空間有限，存量產(chǎn)能將逐步結(jié)合CCUS技術，以降低排放。
藍氫：主要來自化石燃料，但對產(chǎn)生的二氧化碳進行捕集和封存，并利用CCUS技術設備加以控制。
化工副產(chǎn)氫是氯堿，輕烴利用等化工工藝獲得副產(chǎn)氫的方案，成本較低，但制備規(guī)模取決于主產(chǎn)品制備規(guī)模，擴張空間有限，可 作為補充性氫源。#綠氫#
綠氫：零碳排制氫，利用可再生發(fā)電，通過水電解工藝產(chǎn)生氫氣。
電解水制氫是利用水的電解反應制備氫氣的技術，可再生電力制氫稱為“綠氫”，是零碳排、可持續(xù)的“終極路線”，但目前成 本仍是制約其普及的瓶頸因素，其規(guī)模化應用需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動降本。
綠氫制得的氫氣純度較高，并且沒有任何溫室氣體及污染其他排放，但成本較高。
2023年以來，國內(nèi)綠氫項目進展加速。隨著電解槽技術的逐漸成熟推動制氫成本下降，綠氫未來有望代替灰氫。
從商業(yè)模式來看，風光制綠氫模式起量，化工領域綠氫替代加速。#4月財經(jīng)新勢力#
電解水制氫行業(yè)概覽
電解水制氫技術可分為4種：
堿性電解水（ALK）、質(zhì)子交換膜電解水（PEM）、高溫固體氧化物電解水（SOEC）和固體聚合物陰離子交換膜電解水（AEM）。
目前堿性電解水技術最為成熟，已完全實現(xiàn)商業(yè)化，PEM電解水技術處于商業(yè)化初期，SOEC、AEM技術還處于研發(fā)和示范階段，在國內(nèi)尚未進行商業(yè)化應用。
當前堿性電解水制氫電解槽使用KOH、NaOH作為電解質(zhì)、石棉布等作為隔膜，具有制氫成本較低且工藝較為成熟等優(yōu)點，是當下最具性價比優(yōu)勢的電解槽之一。
PEM電解槽主要由陽極端板、陰極端板、陰陽極擴散層、陰陽極催化層以及質(zhì)子交換膜組成。
質(zhì)子交換膜水電解制氫是指使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)，并使用純水作為電解水制氫的原料的制氫過程。
其中，端板的作用是固定電解池組件，并引導電流遞傳，分配水、氣，擴散層起集流，促進氣液傳遞等作用，催化層的核心是由催化劑、電子傳導介質(zhì)、質(zhì)子傳導介質(zhì)組成的三相界面，是電化學反應的核心場所。
電解槽競爭格局
全球電解水設備供給以中國為主，中國市場集中度較高。
根據(jù)行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 資料顯示，2022年全球電解槽市場出貨量約1GW，國內(nèi)電解槽出貨量則近750MW，中國為全球電解槽設備主要來源。
中國電解槽設備集中度較高，2022年CR3達80%，派瑞氫能（718所子公司）、考克利爾競立、隆基氫能排名前三，隆基氫能2022年電解槽出貨快速提升。
國內(nèi)電解槽設備有三類參與者：
第一類為718所、競立、大陸等老牌電解槽企業(yè)，其技術沉淀深厚，市占率高；
第二類為隆基綠能、陽光電源等光伏龍頭企業(yè)，資金、技術實力雄厚，光伏業(yè)務與電解水制氫業(yè)務高度協(xié)同；
第三類為昇輝科技、華電重工、華光環(huán)能等新興勢力，各自憑借技術優(yōu)勢、訂單優(yōu)勢等切入電解水制氫設備市場，在行業(yè)發(fā)展前期搶占份額。
718所、競立、大陸為傳統(tǒng)三巨頭，技術同源。上世紀80年代，主攻核潛艇大氣生命維持系統(tǒng)的718研究所通過技術融合，順勢而為，發(fā)展出氫能技術。
90年代，研究所部分電解槽工程師獨立創(chuàng)業(yè)，分別創(chuàng)辦蘇州競立、天津大陸，至此，我國堿性電解槽行業(yè)三足鼎立格局大致形成。
目前，國內(nèi)新興電解水制氫企業(yè)仍有許多研發(fā)人員來自718所、蘇州競立及天津大陸。
整體來看，隆基氫能、派瑞氫能、陽光氫能電解槽產(chǎn)能全球領先，且隆基氫能為主的國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃充足，快速擴張。
另有希倍優(yōu)氫能、氫元科技等新興勢力處于產(chǎn)能0-1擴張階段，帶動行業(yè)整體產(chǎn)能擴張。
海外參與者主要包括蒂森克虜伯、Nel、HydrogenPro、Sunfire、McPhy等。
IEA預計，2022和2023年全球制氫電解槽新增裝機將分別達到0.9和4.1GW，總裝機分別達到1.4GW和5.5GW；凈零排放目標下，2030年全球制氫電解槽累計裝機將達到720GW，綠氫產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來廣闊的發(fā)展機遇。
