绿氢催生百亿市场—电解槽成本与技术之争

交通、工业与储能领域氢气需求激增背景下，电解制氢设备率先受益。2025 年交通、工业领域电解制氢需求量共超50万吨，电解槽装机累计需求超15GW，累计市场规模超310亿元。

交通、工业与储能领域氢气需求激增背景下，电解制氢设备率先受益。2025 年交通、工业领域电解制氢需求量共超50万吨，电解槽装机累计需求超15GW，累计市场规模超310亿元。碳排放限制严格的工业和交通领域未来将是电解制氢的主要需求方，预测各领域在2021-2025年的累计情况如下：

（1）交通：燃料电池车超10万台，绿氢渗透率12%，绿氢需求21万吨，对应电解槽 6.4GW，累计市场规模 139 亿元。

（2）工业：钢铁产量共超20亿吨，绿氢渗透率1%，绿氢需求10万吨，对应电解槽 3GW，累计市场规模达到64亿元。

（3）电力：氢能发电超 4000 亿 kWh，绿氢渗透率 1%，绿氢需求 20 万吨，对应电解槽 6GW，累计市场规模达到 119 亿元。

碱式与质子交换膜电解槽商业化先行，当前两者混合搭配为成本最优解。

主流电解槽技术分为碱式电解槽（ALK）、质子交换膜电解槽（PEM）和固态氧化物电解槽（SOEC），前两种已实现商用化，最后一种仍处实验室向产业化过度状态。在当前示范项目推广下，购置成本为首要因素，碱式电解槽优势显著，预计 2025 年前占比超九成；随着后续项目逐步向运营过度，全生命周期成本为首要因素，当 PEM 电解槽设备成本为碱式设备成本 3-4 倍时，两者可实现制氢成本基本持平。假设在0.    3元/kwh的电费时，成本：混合方案（80%ALK+20%PEM）<碱式电解槽

高效化、低成本、规模化，是电解水制氢的未来趋势。电解制氢成本来自电费及设备，未来的发展趋势分别对应：

1）高效化：提升能源转化效率，降低电耗；

2）低成本：配合“三弃”以低电价有效利用波动能源；

3）规模化：技术更新及设备规模化生产降本。

氢气需求量预测：

2025年，电力、工业、交通领域合计氢气需求量超50万吨。

1.电力：根据国家统计局数据，2021年可再生能源发电占我国社会总用电量的29.8%，在可再生能源装机高增的背景下，预计到2025年可再生能源发电占我国总社会用电量的34%。

2.工业：根据国家统计局数据，2021年钢铁产量为19万吨，在基础建设 带动钢铁耗材的需求下，预计到2025年钢铁总产量将达到20.8亿吨。氢作为还原剂参与钢铁的冶炼，随着工业减碳要求的提升以及电解水设备的成熟。根据测算，2025年钢铁产量预计共超20亿吨，绿氢渗透率达1%，工业领域氢气用作还原剂的需求量将超10万吨，年复合增长率96%。

3. 交通：根据中汽协统计数据，2021年燃料电池汽车保有量近 1 万辆， 在国家与各地方政府政策规划指引下，随着加氢站等基础设施的完善、燃料电池技术的迭代升级与成本的快速下降，预计到2025年燃料电池 汽车保有量将超10 万辆。绿氢渗透率将逐年提升。根据测算，2025 年交通领域绿氢用作动力源，绿氢渗透率将达12%，需求量 21万吨，年复合增长率216%。

根据国家发改委《中国2050年光伏发展展望(2019)》的预测，2035年和 2050年光伏发电成本预计约下降50%和70%，达到 0.2 元/ kWh 和 0.13 元/ kWh 。电力成本每下降 0.1元/ kWh，氢气成本平均下降 0.5 元/Nm3 。如果对光伏上网电价的预测准确，则到2035年和2050年，电费占比分别为60%和49%，制氢成本将会为1. 67 元/Nm3 和 1.32 元/Nm3，相比目前分别降低了37%和50%，分别接近和超过了目前制氢成本最低的煤制氢。如果加上政策补贴，则电解制氢的成本将有可能等于乃至低于化石能源制氢。