2023年被稱為“綠氫元年”。

目前，電解水制氫技術在國內多點開花。2023上半年，國內電解水制氫設備出貨量已接近900MW，超2022年全年。

隨著越來越多的制氫項目快速落地，國內電解水制氫設備企業也迎來新的“機遇和挑戰”。

堿性電解水制氫技術（ALK）一騎絕塵

電解水制氫技術主要分為四種：堿性（ALK）電解水制氫技術、質子交換膜（PEM）電解水制氫技術、陰離子交換膜（AEM）制氫技術和固體氧化物（SOEC）電解水制氫技術。

目前，國內電解水制氫市場最常見的是堿性電解水制氫技術（ALK）。堿性電解水制氫技術相較于其他三種技術更為成熟，成本也相對更低。目前，我國已經落地的綠氫制備項目，基本都采用堿性電解水制氫設備。國內80%的制氫設備企業均是以堿性電解水制氫技術為主流并著力開發更大產氫量的堿性電解槽，其中代表性企業有考克利爾競立、隆基氫能、三一氫能、中船派瑞等。

氫能觀察了解到，目前業內一臺堿性電解槽的價格大概在800萬元左右，由于市場“內卷”嚴重，各家都在成本上使出“渾身解數”，甚至有的堿性電解槽價格已經下降到700萬元左右，以求更具競爭力。

然而，價格戰并不是堿性電解槽企業的長久之計。如果市場如此內卷，那么制氫設備企業面臨的成本壓力將會與日俱增。電解水制氫技術的成本主要來自兩方面：電價和設備本身。企業能否在短期之內將設備的成本再次降低，取決于技術革新的速度能否跟得上市場變化的速度。

從今年上半年電解槽招中標情況來看，幾乎所有的制氫項目所使用的制氫設備都是堿性電解槽。一方面，堿性電解槽產氫量較大，目前已達到2000標方；另一方面，堿性電解槽價格更有優勢。

質子交換膜電解水制氫技術（PEM）仍有競爭優勢

盡管在造價上PEM電解槽遠高于堿性電解槽，甚至達到3000萬元（1000標方產氫量的PEM電解槽），但是在電解槽本身的技術上更有優勢。因此，國內也有眾多制氫設備企業開始開發PEM電解槽，許多落地項目也開始使用，吉林大安風光制綠氫合成氨項目中，也使用了一部分PEM電解槽。

一方面，堿性電解槽在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如 Ni、Co、Mn等），因而電解槽中的催化劑造價較低，但產氣中含堿液、水蒸氣等，需經輔助設備除去；另一方面，堿性電解槽難以快速啟動或變載、無法快速調節制氫的速度，因而與可再生能源發電的適配性較差。

基于此，PEM電解槽運行更加靈活、更適合可再生能源的波動性的優勢也讓電解槽市場多了一份可能性。從時間角度上看，堿性電解水制氫技術（ALK）在解決近期可再生能源的消納方面易于快速部署和應用；但從技術角度看，質子交換膜電解水制氫（PEM）技術的電流密度高、電解槽體積小、運行靈活、利于快速變載，與風電、光伏（發電的波動性和隨機性較大）具有良好的匹配性。

國內制氫技術專家對于PEM電解槽未來市場格局都非常看好，他們認為，隨著技術的進步，PEM電解槽的成本會不但降低，未來3-5年，PEM電解槽裝機量會不斷增加。隨著電解槽廠家越來越多，電解槽零部件生產企業也將開啟市場競爭，當核心零部件逐步實現國產替代，那么PEM電解槽的成本會快速下降，PEM電解槽的市場份額也將不斷增大。

SOEC和AEM制氫技術或將成為黑馬

目前，國內制氫企業中“高調宣稱”看好SOEC制氫技術的當屬翌晶氫能。

4月25日，國內首條SOEC（固體氧化物電解水制氫系統）電堆自動化產線在嘉定工業區下線。該產線由翌晶氫能自主設計開發，投產后單堆制造時間僅需20分鐘，年產能可達100兆瓦。

5月25日，遼寧營口500MW風光氫儲一體化示范項目正式簽約，翌晶氫能的SOEC技術即將落地。據悉，該項目擬定風電裝機容量300MW、光伏裝機容量200MW、電解制氫建設規模20000Nm3/h，年產綠氫1萬噸，副產高純氧氣8萬噸。

堿性電解槽的成本較低是四種制氫技術路線中最大的競爭優勢，但從長遠來看，SOEC電解槽可以實現全自動化生產，雖然前期投入較大，但在電價較高的地區，在終端單位制氫成本上更具有競爭力。

在市場處于初期階段的當下，制氫產業鏈更關注于市場的廣度，然而未來向縱深發展時，哪種技術會成為主流還未可知。

近日，穩石氫能宣布將在2023年底完成搭建自主研發的陰離子交換膜產線并實現小規模生產。達產后一期產能10萬平米（4GW）。同時，穩石氫能AEM電解槽產線也將于2023年四季度正式投建。預計到2025年，該產線可實現年產能1GW。

2023年2月，穩石氫能發布了2.5kW的AEM單體電解槽產品。穩石氫能表示，2023年底將推出10kW單體電解槽產品；到2024年，將推出全球首臺100kW單體電解槽產品。

穩石氫能是國內少數做AEM電解水制氫設備的企業，在ALK和PEM電解水制氫設備“大行其道”的當下，SOEC電解水制氫技術緊隨其后的電解水制氫市場中，AEM電解水制氫技術還并未迎來太多“好感”。

AEM制氫技術結合了堿性電解制氫技術與PEM制氫技術，既沒有貴金屬催化劑，又能達到快速響應，唯一需要解決的問題就是“陰離子交換膜”的技術革新。可以說，穩石氫能“堅守”的AEM制氫路線，又給國內電解水制氫技術多了一條可選擇之路。

我國是世界上制氫量最大的國家，年制氫能力達3300萬噸。不容忽視的是，我國大部分氫氣來源于化石能源制氫和天然氣制氫，綠氫占比較少。近兩年我國落地投產的風光制氫項目逐步增多，到2025年，我國制氫能力將進一步攀升，綠氫產量也將逐步擴大。

綜合市場調研數據，目前國內1000標準立方米/時電解槽生產能力已經接近3吉瓦，而今年前5個月綠氫市場需求超過650兆瓦，已接近2022年國內氫能市場需求總量。

盡管國內氫能產業發展較晚，但在市場大量需求的推動之下，制氫產業鏈也將在“瘋狂內卷”中走向成熟。堿性電解水制氫技術的價格優勢是否能一直獨占市場鰲頭？亦或是質子交換膜電解水制氫技術將會反超，或是四種制氫技術“平分天下”？或許，還需要等待時間的檢驗。