摘要：水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。近年來，隨著全球對綠色能源的需求增加，電解水制氫技術得到了廣泛關注和應用。在中國，由于“雙碳”目標的推動，電解水制氫技術備受矚目，傳統企業擴產，新興企業入局，外資加速布局中國市場。但由于電解水制氫行業還處于發展階段，已建成的項目數量較少。據統計，截至2023年10月31日，僅有少部分電解水制氫項目已建成，已建成項目合計年制氫量約5萬噸，僅僅占比1%；在建產能67萬噸，占比17%；仍處于規劃的產能為333萬噸，占比82%?？紤]到國家和各省份（自治區）產能規劃的進度，預計未來兩年電解水制氫項目將迎來開工潮。

一、定義及分類

水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。按照工作原理和電解質的不同，電解水制氫技術可分為4種，分別是堿性電解水技術（ALK）、質子交換膜電解水技術（PEM）、高溫固體氧化物電解水技術（SOEC）和固體聚合物陰離子交換膜電解水技術（AEM）。其中堿性電解水技術是最早工業化的水電解技術，已有數十年的應用經驗，最為成熟；質子交換膜電解水近年來產業化發展迅速；高溫固體氧化物電解水技術處于初步示范階段，而固體聚合物陰離子交換膜電解水技術才剛剛起步。

二、行業政策

1、主管部門和監管體制

電解水制氫行業行政主管部門包括國家發展和改革委員會、國家工業和信息化部、國家能源局等。國家發展改革委員會主要負責研究制定產業政策和產業發展規劃、促進行業體制改革、促進行業技術發展等宏觀管理。國家工業和信息化部主要負責研究提出工業發展戰略、擬訂工業行業規劃和產業政策并組織實施、指導工業行業技術法規和行業標準的擬訂等宏觀管理。國家能源局組織推進能源重大設備研發及其相關重大科研項目，指導能源科技進步、成套設備的引進消化創新，組織協調相關重大示范工程和推廣應用氫能相關的新產品、新技術、新設備。

行業的自律組織為中國產業發展促進會氫能分會，其對行業進行技術標準、行業推廣等方面的管理，同時負責電解水制氫行業產業及市場研究、向政府部門提出產業發展建議、推動行業對外交流等工作。

2、行業相關政策

電解水制氫作為一種清潔能源生產方式，對于促進能源結構的優化和環境保護具有重要意義。近年來，我國政府出臺了針對電解水制氫的利好政策，如《產業結構調整指導目錄（2024 年本）》《2024年國家標準立項指南》《<國家工業節能降碳技術應用指南與案例（2024年版）>之十：氫能制取及利用技術》等。此外，各地方政府也積極響應號召，積極推出相關舉措，如2024年6月內蒙古自治區人民政府辦公廳發布《關于進一步加快推動氫能產業高質量發展的通知》，其中提出打造氫能“制儲運加”產業集群，開展電解水制氫裝備、液氫儲運裝備、輸氫管道、加氫裝備和氫燃氣輪機等研發應用。

三、發展歷程

中國的電解水制氫產業自20世紀50年代從前蘇聯援助項目中引進，可分為三個階段：在1950-1989年的萌芽期，中國利用軍工技術研發出加壓水電解制氫裝置，隨著市場經濟發展，電解槽從軍用轉向民用，應用于浮法玻璃、電子、鋼鐵還原劑等領域；在1990-2019年的啟動期，中國加壓電解槽的制氫規模得到提升，國產設備基本取代進口設備，并出口進入國際市場，同時“718大裂變”促進了電解水制氫設備企業的市場化進程；在2020年至今的高速發展期，“雙碳”目標驅動眾多行業聚焦綠色低碳技術，電解水制氫技術備受矚目，傳統企業擴產，新興企業入局，外資加速布局中國市場，電解槽新品頻出，仍以堿性電解槽為主。

行業壁壘

1、技術壁壘

電解水制氫技術涉及電解水制氫原理的理解和應用，包括傳統堿性電解、陰離子交換膜電解、質子交換膜電解和高溫固體氧化物電解等多種技術路線。每種技術路線都有其特定的技術要求和挑戰，如設備制造、工藝控制等，這要求企業具備較高的技術研發能力和專業知識。此外，電解水制氫設備的制造需要高精度的加工技術和專業的材料科學知識，這些都是形成技術壁壘的重要因素?。

2、資金壁壘

電解水制氫項目的建設和運營需要大量的資金投入，包括設備采購、場地建設、研發費用等。尤其是對于大規模的電解水制氫項目，資金需求更為龐大。因此，對于新進入該行業的企業來說，需要充分考慮自身的資金實力和融資能力，并做好資金規劃和管理，以確保企業的可持續發展。

3、市場準入壁壘

電解水制氫行業的市場準入涉及到政策法規、環保要求、安全標準等多個方面。企業需要滿足一系列的資質認證和許可要求，才能進入市場。此外，由于電解水制氫設備通常用于大型工業項目，因此還需要與下游企業建立合作關系，這增加了市場準入的難度?。因此，對于新進入者來說，電解水制氫行業具有較高的市場準入壁壘。

五、產業鏈

1、行業產業鏈分析

從行業產業鏈來看，電解水制氫行業上游主要包括能源電力、電解水設備原材料，其中能源電力包括風電、光伏發電等；電解水制氫設備原材料包括電解槽隔膜、電解液等。中游為電解水制氫行業，是整個產業鏈的核心環節。下游是指氫能儲運及電解水制氫的應用領域，包括主要包括燃料電池、工業應用、發電等應用領域。

電解水制氫行業產業鏈

風電

中國三峽新能源（集團）股份有限公司

龍源電力集團股份有限公司

中節能風力發電股份有限公司

華能新能源股份有限公司

中國大唐集團新能源股份有限公司

新天綠色能源股份有限公司

光伏發電

國家電力投資集團有限公司

國家能源投資集團有限責任公司

南方電網綜合能源股份有限公司

廣東電力發展股份有限公司

中國三峽新能源（集團）股份有限公司

北京能源集團有限責任公司

中節能太陽能股份有限公司

電解槽隔膜

云南恩捷新材料股份有限公司

深圳市星源材質科技股份有限公司

中材科技股份有限公司

深圳中興新材技術股份有限公司

電解液

臥龍電氣驅動集團股份有限公司

中山大洋電機有限公司

江西特種電機股份有限公司

哈爾濱電氣集團佳木斯電機股份有限公司

寧波德昌電機股份有限公司

深圳市匯川技術股份有限公司

浙江方正電機股份有限公司

上游

寧夏寶豐能源集團股份有限公司

隆基綠能科技股份有限公司

陽光電源股份有限公司

新天綠色能源股份有限公司

中游

氫能儲運

燃料電池

工業應用

發電

下游

2、行業領先企業分析

（1）陽光電源股份有限公司

陽光電源是一家專注于太陽能、風能、儲能、電動汽車等新能源電源設備的研發、生產、銷售和服務的國家重點高新技術企業。主要產品有光伏逆變器、風電變流器、儲能系統、新能源汽車驅動系統、水面光伏系統、智慧能源運維服務等，并致力于提供全球一流的清潔能源全生命周期解決方案。

作為國內最早布局氫能領域的新能源企業，陽光氫能致力于提供“高效、智慧、安全”的可再生能源柔性制氫系統及解決方案，擁有PWM制氫電源、ALK和PEM電解槽、氣液分離與純化設備、智慧氫能管理系統等一體化系統設備的研發制造和交付能力，并開發了離網、并網、微網多模式下制氫系統解決方案。2024年以來，公司穩定保障多個項目同時交付，進一步縮短交付周期，同時深度拓展海外市場，積極與全球客戶開展合作，為公司業績增長做出重要貢獻。2024年上半年，公司實現營業收入310.20億元，同比上升8.38%；歸母凈利潤為49.59億元，同比上升13.89%。

（2）隆基綠能科技股份有限公司

隆基綠能是一家致力于成為全球最具價值的太陽能科技公司，以“善用太陽光芒，創造綠能世界”為使命，秉承“穩健可靠、科技引領”的品牌定位，聚焦科技創新，構建單晶硅片、電池組件、工商業分布式解決方案、綠色能源解決方案、氫能裝備五大業務板塊，形成支撐全球零碳發展的“綠電”+“綠氫”產品和解決方案。在氫能裝備方面，公司于2018年起對氫能產業鏈進行戰略研究；2021年3月成立控股子公司隆基氫能，聚焦電解水制氫設備和可再生能源制氫系統解決方案；2023年2月開發堿性電解水制氫設備，并在氫能裝備領域取得了顯著成就。這在一定程度上推動公司業績增長。據統計，2019-2022年公司營業收入及歸母凈利潤保持上升趨勢，2023年營業收入微增0.39%至1294.98億元；歸母凈利潤卻同比下降27.41%至107.51億元，整體處于增收不增利的狀態。但到了2024年上半年公司營業收入及歸母凈利潤均處于下降趨勢，分別同比下降40.41%、157.13%。這主要受光伏各環節產品價格下降所致。

六、行業現狀

近年來，隨著全球對綠色能源的需求增加，電解水制氫技術得到了廣泛關注和應用。在中國，由于“雙碳”目標的推動，電解水制氫技術備受矚目，傳統企業擴產，新興企業入局，外資加速布局中國市場。但由于電解水制氫行業還處于發展階段，已建成的項目數量較少。據統計，截至2023年10月31日，僅有少部分電解水制氫項目已建成，已建成項目合計年制氫量約5萬噸，僅僅占比1%；在建產能67萬噸，占比17%；仍處于規劃的產能為333萬噸，占比82%。考慮到國家和各省份（自治區）產能規劃的進度，預計未來兩年電解水制氫項目將迎來開工潮。

七、發展因素

1、有利因素

（1）氫能需求增加為電解水制氫帶來廣闊的發展空間

隨著全球對氣候變化的關注加深，各國紛紛提出低碳、零碳發展目標。氫能作為一種清潔、高效的能源載體，在減少溫室氣體排放、實現碳中和目標方面具有重要意義。近年來，國家積極推動氫能產業發展，包括財政補貼、稅收優惠、研發支持等。而電解水制氫作為氫能產業的重要組成部分，其市場需求隨著氫能應用場景的增加而增加?，未來發展空間巨大。

（2）技術水平不斷提高

隨著技術的不斷進步，電解水制氫的技術水平得到了顯著提升。例如，電解槽是電解水制氫的核心設備，其設計和材料的選擇直接影響制氫效率。隨著材料科學的發展，新型的電極材料如貴金屬催化劑、碳基材料、過渡金屬氧化物等被應用于電解槽中，這些材料具有更高的催化活性和穩定性，能夠降低電解過程中的能耗，提高電流密度和制氫效率??。

（3）應用領域不斷拓展

電解水制氫的應用領域不斷拓展，從傳統的工業合成氨、合成甲醇、煉油等，到未來的交通、電力、建筑等領域。特別是在交通領域，氫能汽車、氫能船舶等新型交通工具的研發和推廣，帶動了氫能需求的快速增長。電解水制氫作為氫能生產的重要方式之一，市場需求也隨之增加。

2、不利因素

（1）生產成本高企

盡管電解水制氫技術不斷進步，但目前的生產成本仍較高。電解水制氫的主要成本包括電力成本和設備投資，其中電力成本通常占總成本的70%以上，這主要是因為電解水制氫是一個高能耗的過程，每生產一定量的氫氣都需要消耗大量的電能；而設備投資也占據較高的比重，不僅包括初始投資成本，還涉及到后續的折舊和維護費用。雖然可再生能源價格逐漸下降，但電解槽和相關設備的成本仍然較高。高昂的生產成本是電解水制氫技術廣泛應用的一大障礙。

（2）能源供應的穩定性

電解水制氫依賴于穩定的電力供應。雖然可再生能源在增長，但其間歇性和不穩定性可能會導致電解過程中的電壓和電流波動，進而影響氫氣的產量和質量。因此，如何保障電力供應的穩定性并有效管理能源波動，是電解水制氫行業需要解決的重要問題。

（3）存儲和運輸氫氣的問題

氫氣的密度低，需要在高壓或低溫的條件下存儲和運輸，這無疑增加了其應用的難度和成本。雖然研究人員已經開發出了許多種高效的儲氫材料和技術，但在實際應用中，仍然面臨許多問題，如安全問題是儲氫技術在實際應用中面臨的首要挑戰。由于氫氣具有易燃易爆的特性，一旦在存儲、運輸或使用過程中出現泄漏，就可能引發嚴重的安全事故。

八、競爭格局

從企業競爭格局來看，電解水制氫行業市場集中度較高，根據數據，2023年國內電解水制氫行業CR3（即市場份額前三名的企業合計占比）達到了72%，表明行業內少數幾家企業占據了大部分市場份額。目前，電解水制氫行業正處于發展階段，市場競爭激烈但尚未達到白熱化階段。隨著技術的不斷進步和成本的逐步降低，未來將有更多企業進入該領域，市場競爭將進一步加劇。目前，行業內相關企業包括陽光電源、隆基綠能、寶豐能源、新天綠能、華光環能等。

九、發展趨勢

未來，電解水制氫行業市場需求將持續增長，這主要得益于“碳達峰、碳中和”目標的提出，氫能在工業、交通、儲能等領域的應用前景廣闊，電解水制氫行業的需求量將不斷增加。同時，質子交換膜電解水制氫（PEM）技術因其高電流密度、快速響應和與可再生能源的良好適配性，被認為具有更大的發展潛力。隨著PEM電解槽核心組件和關鍵技術的不斷進步，其成本將逐步降低，市場份額將逐漸提高。此外，電解水制氫項目逐漸大型化也是未來發展重要方向。隨著氫能逐漸成為各地產業布局的新亮點，作為氫能產業源頭，上游制氫環節成為各方參與者角逐的重要戰場，未來，電解水制氫項目將大規模上馬，并逐漸大型化發展。