电解水制氢行业市场分析报告2024年

2024年电解水制氢行业市场分析报告汇报人：XXX日期：XXX1contents目录行业发展概述行业环境分析行业现状分析行业格局及趋势12342Part01行业发展概述行业定义行业发展历程行业产业链3行业定义水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。电解水制氢主要分为碱性(ALK)、阴离子交换膜(AEM)、质子交换膜(PEM)和固体氧化物(SOEC)四大技术。4行业产业链电解水制氢设备产业链上游为光伏风力发电设备供应商和电堆集成供应商，中游为氢气设备制造企业主要分为碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢和阴离子交换膜电解水制氢，下游为制氢厂商。光伏风力发电设备供应商和电堆集成供应商碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢制氢厂商产业链概述5行业产业链光伏风力发电设备供应商和电堆集成供应商产业链上游碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢产业链中游制氢厂商产业链下游6行业产业链上游光伏发电的发展为可再生能源电解水制氢降低成本的驱动原因之一；2021年我国新增光伏并网装机容量为5,488万千瓦，光伏上网电价接近平价为可再生能源电解水制氢发展打下基础。2013年至2021年间随着光伏驱动政策的持续加码、技术优化以及国内光伏企业的大规模扩产，中国光伏累积装机容量不断提升；2021年我国新增光伏并网装机容量为5,488万千瓦，达到历史新高。截止2021年底中国光伏累计装机容量达到30,738万千瓦。2013年至2020年光伏发电上网电价大幅降低；III类资源区光伏发电上网电价从0.9元/千瓦时下降至0.35元/千瓦时。2020年II类资源区和I类资源区光伏发电上网电价分别为0.4元/千瓦时和0.49元/千瓦时。在III类资源区光伏发电已经逐渐实现平价。光伏发电良好的发展趋势为可再生能源电解水制氢发展提供坚实的基础。未来光伏上网电价的持续下降，将成为电解水制氢成本降低的主要原因之一。产业链上游概述7行业产业链中游产业链中游概述8行业产业链下游2019年中国电能占据终端能源消费比重为26%，氢气及其衍生物占据终端能源消费比重不足1%；2060年中国电能将占据终端能源消费比重70%左右，氢气及其衍生物占据终端能源消费比重约20%，氢气也将成为中国终端能源消费结构中占比第二的能源。需求方面，2020年我国氢气需求量达3342万吨，对比同年产能2500万吨，供应缺口高达25%。未来我国氢气需求量将随着下游用用领域的扩张以及氢燃料电池汽车市场保有量的大幅度增长而逐年增长，2030年、2040年、2050年和2060年需求量分别为3,715万吨、5,726万吨、9,690万吨和13,030万吨。产业链下游概述9Part02行业环境分析行业政治环境行业经济环境行业社会环境行业驱动因素10行业政治环境描述发改委、国家能源局:《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》:首次明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，可再生能源制氢（即“绿氢”）成为新增氢能消费的重点。规划设定了2025年中国绿氢产量达到10-20万吨/年的基础目标，据高工产研氢电研究所（GGII）测算，实现上述目标对应的电解槽装机规模为1400-2800MW（按设备利用率4000h计算）。实际上，中石化、宝丰能源、隆基股份等能源央企和民营化工企业纷纷进行可再生能源制氢的投资及布局，其中仅宝丰能源一家便制定了每年新增3亿标方绿氢产能（对应至少188MW装机规模）的经营规划，2022-2025年中国电解水制氢设备市场将迎来高速发展期。工信部:《“十四五”工业绿色发展规划》:提升清洁能源消费比重。鼓励氢能、生物燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。严格控制钢铁、煤化工、水泥等主要用煤行业煤炭消费,鼓励有条件地区新建、改扩建项目实行用煤减量替代。提升工业终端用能电气化水平,在具备条件的行业和地区加快推广应用电窑炉、电锅炉、电动力设备。鼓励工厂、园区开展工业绿色低碳微电网建设,发展屋顶光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵等,推进多能高效互补利用。:《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰中和工作的指导意见》:优化非化石能源发展布局,不断提高非化石能源业务占比。完善清洁能源装备制造产业链,支撑清洁能源开发利用。坚持集中式与分布式并举,优先推动风能、太阳能就地就近开发利用,加快智能光伏产业创新升级和特色应用。因地制宜开发水电,推动已纳入国家规划、符合生态环保要求的水电项目开工建设。积极安全有序发展核电，培育高端核电装备制造产业集群。稳步构建氢能产业体系,完善氢能制、储、输、用一体化布局,结合工业、交通等领域典型用能场景，积极部署产业链示范项目。加大先进储能、温差能、地热能、潮汐能等新兴能源领域前瞻性布局力度。11行业政治环境11部门2部门3部门《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》:首次明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，可再生能源制氢（即“绿氢”）成为新增氢能消费的重点。规划设定了2025年中国绿氢产量达到10-20万吨/年的基础目标，据高工产研氢电研究所（GGII）测算，实现上述目标对应的电解槽装机规模为1400-2800MW（按设备利用率4000h计算）。实际上，中石化、宝丰能源、隆基股份等能源央企和民营化工企业纷纷进行可再生能源制氢的投资及布局，其中仅宝丰能源一家便制定了每年新增3亿标方绿氢产能（对应至少188MW装机规模）的经营规划，2022-2025年中国电解水制氢设备市场将迎来高速发展期。《“十四五”工业绿色发展规划》:提升清洁能源消费比重。鼓励氢能、生物燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。严格控制钢铁、煤化工、水泥等主要用煤行业煤炭消费,鼓励有条件地区新建、改扩建项目实行用煤减量替代。提升工业终端用能电气化水平,在具备条件的行业和地区加快推广应用电窑炉、电锅炉、电动力设备。鼓励工厂、园区开展工业绿色低碳微电网建设,发展屋顶光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵等,推进多能高效互补利用。《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰中和工作的指导意见》:优化非化石能源发展布局,不断提高非化石能源业务占比。完善清洁能源装备制造产业链,支撑清洁能源开发利用。坚持集中式与分布式并举,优先推动风能、太阳能就地就近开发利用,加快智能光伏产业创新升级和特色应用。因地制宜开发水电,推动已纳入国家规划、符合生态环保要求的水电项目开工建设。积极安全有序发展核电，培育高端核电装备制造产业集群。稳步构建氢能产业体系,完善氢能制、储、输、用一体化布局,结合工业、交通等领域典型用能场景，积极部署产业链示范项目。加大先进储能、温差能、地热能、潮汐能等新兴能源领域前瞻性布局力度。工信部发改委、国家能源局12行业政治环境2持续打好柴油货车污染治理攻坚战。深入实施清洁柴油车（机)行动，全国基本淘汰国三及以下排放标准汽车,推动氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。进一步推进大中城市公共交通、公务用车电动化进程。不断提高船舶靠港岸电使用率。实施更加严格的车用汽油质量标准。加快大宗货物和中长途货物运输“公转铁”、“公转水”，大力发展公铁、铁水等多式联运。“十四五”时期,铁路货运量占比提高0.5个百分点，水路货运量年均增速超过2%。《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》开展高效催化、过程强化、高效精馏等工艺技术改造。推进炼油污水集成再生、煤化工浓盐废水深度处理及回用、精细化工微反应、化工废盐无害化制碱等工艺。实施绿氢炼化、二氧化碳耦合制甲醇等降碳工程。《“十四五”全国清洁生产推行方案》积极扩大电力、氡能、天然气、先进生物液体燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域应用。大力推广新能源汽车,逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比,推动城市公共服务车辆电动化替代,推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆。提升铁路系统电气化水平。加快老旧船舶更新改造，发展电动、液化天然气动力船舶，深入推进船舶靠港使用岸电,因地制宜开展沿海、内河绿色智能船舶示范应用。提升机场运行电动化智能化水平,发展新能源航空器。到2030年,当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到40%左右，营运交通工具单位换算周转量碳排放强度比2020年下降5%左右,国家铁路单位换算周转量综合能耗比2020年下降10%。陆路交通运输石油消费力争2030年前达到峰值。《2030前碳达峰行动方案》聚焦燃料电池电动汽车使用环节,推动燃料电池电动汽车能耗及续驶里程、低温冷启动、动力性能、车载氢系统、加氢枪等标准制修订。《2021年汽车标准化工作要点》1301020304社会环境1社会环境2行业社会环境PTG（PowertoGas）技术，可有效解决可再生能源消纳及并网稳定性问题。PTG技术指的是通过太阳能、风能等可再生能源发电，产生的电力通过能量管理系统分配部分电力并入电网，剩下部分电力通过电解水制氢技术生成氢气和氧气，产生的氢气将存入储氢系统。氢能作为一种理想的能量储存介质，可以为多种能源之间的能量与物质转换提供解决方案。在电力供应不足的季节，则使用储存的氢通过燃料电池发电，提供电能。近年来，在“双碳”目标下，光伏、风电等新能源产业蓬勃发展，光伏、风电装机量保持持续增长趋势；但是由于发电与负荷的地理分布不均，远距离外送的技术制约加上可再生能源发电所固有的随机性、季节性和反调峰特性进一步增加了可再生能源调峰难度，加之风力和太阳能存在很大程度的不可预测性，导致弃风、弃水、弃光严重。14行业社会环境2019年只有法国、日本和韩国制定了氢战略，到2021年，全球有17个政府发布了氢能战略，20多个政府公开宣布正在制定战略，众多公司正在寻求并挖掘氢能商机，因为净零排放的能源系统需要氢气，利用氢对可持续能源系统的潜在贡献时机已经成熟。中国在“碳达峰、碳中和”双碳目标驱动下，能源、电力、交通、工业、建筑等领域均在寻求并制定本领域的碳中和路径，而氢能可以帮助这些领域进行深度脱碳。氢能狭义定义是指燃料电池领域，借助电化学反应将氢气转化为电能，随着双碳目标的提出，全球包括中国将关注点从燃料电池交通领域扩展到其它领域。15Part03行业现状分析行业现状行业痛点16行业现状我国氢气年产量已逾千万吨规模，位居世界第一大产氢国。21氢气产量达3300万吨/年，同比大涨32%，成为世界最大产氢国，占2021年全球氢气产量的28%。未来氢气产量继续保持增长趋势，2030年、2040年、2050年和2060年产量分别为3,700年我国万吨、5,600万吨、9,500万吨和33亿吨。氢气的产量为未来可再生能源电解水制氢设备市场规模预测的关键因素。其他核心因素包括可再生能源制氢占比、单台设备年产能、质子交换膜电解水设备和碱性水电解制氢设备占比以及设备单价。17行业市场情况2020年中国氢气平均售价为141元，产量为2500万吨，故供应端市场规模达3,103亿元。2030年随着碳价的上升，以及煤制氢和天然气制氢搭载了CCUS技术导致成本上涨，中国氢气平均售价为173元，产量为3700万吨，故供应端市场规模达6,190亿元。随后，随着可再生能源制氢的发展，制造成本及设备成本大幅下降，以及下游需求的急速增长；到2060年中国平均制氢成本有望达到11元/kg左右，售价回落到14元/kg左右，产量也将超过3亿吨，逐步达成市场供需平衡；故供应端市场规模可以达到16,120亿元。18行业市场规模2050年可再生能源制氢占比全面超越化石能源制氢达到70%。2030年可再生能源电解水制氢设备市场规模达到1,830亿元左右，其中AWE电解水制氢设备市场规模达到1,388亿元左右；2050年可再生能源电解水制氢设备市场规模突破万亿元，达到10,225亿元左右，PEM电解水制氢设备市场规模和AWE电解水制氢设备市场规模持平达到5112亿元左右。2060年可再生能源电解水制氢设备市场规模达到13,483亿元左右，由于设备成本触底，与可再生能源电源适配性高等原因PEM电解水制氢设备市场规模将大幅超越AWE电解水制氢设备市场规模达到10,112亿元。19流通环节有待完善电解水制氢产品种类繁多，消费数量较大，质量参差不齐，试剂流通管理难以完善，导致电解水制氢行业目前在流通领域还面临许多问题。（1）在产品的流通中，许多环节缺少安全的冷链和冷库设施供应。在目前运输多为汽车和铁路运输的情况下，电解水制氢行业生产企业普遍采用运输箱内置冰冻袋的冷藏方式，在高温天气或长距离运输的情况下无法确保运输温度的稳定，影响试剂的安全性。（2）监管人员技术水平有待提高。电解水制氢产品是一种高技术含量的产品，产品研发涉及生物学、信息技术、电子技术、工程学等多项学科，而目前从事电解水制氢行业的人员50%以上是工商、质检管理等专业背景的人员，缺少必要的专业技术知识。知识背景的不匹配使得管理流程漏洞频发，电解水制氢行业整体监管水平有待提高。（3）中间环节加价严重。出于安全的考虑，国家对电解水制氢行业进出口标准与流程严格把控，环节复杂，中间环节加价严重，代理公司的介入可能使产品出厂价格上涨至少一倍以上，导致产品市场竞争力下降，