>> 國泰君安-產業(yè)深度01期-降本為王：論堿性和PEM電解水制氫技術路線的選擇-230707
| 上傳日期： |
2023/7/7 |
大小： |
2378KB |
| 格式： |
pdf 共12頁 |
來源： |
國泰君安 |
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作者： |
鮑雁辛,肖潔,陳磊 |
| 下載權限： |
此報告為加密報告 |
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不同電解水制氫技術路線，并不是非此即彼的關系，而是互相競合，各有各的適用場景，目前業(yè)界也在探索耦合堿性和PEM各自的優(yōu)勢，共同匹配綠電制氫。上游制氫產業(yè)的核心，是為了制備出足夠便宜的綠氫，讓下游能夠用得起氫氣，從而實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化和消費級的用氫需求，減少二氧化碳排放。
從技術指標切入，理解不同的電解水制氫技術路線。圍繞目前主流的堿性電解（ALK）和質子交換膜電解（PEM），選取電流密度/單位電耗、負荷范圍/響應速率兩組技術指標：①電流密度/單位電耗：電流密度決定設備成本，單位電耗決定能耗成本。電流密度越高，電解槽功率密度越大，單位功率電解槽材料用量越少，設備成本越低；單位電耗越小，每生成1Nm3氫氣的耗電量越少，能耗成本越低。提高電流密度，降低單位電耗的核心均在于減少電解槽內阻。②負荷范圍/響應速率：負荷范圍越寬，響應速率越快→匹配風光耦合性越好。堿性電解槽負荷調節(jié)范圍僅為20%-100%，難以快速啟動停止和變載；PEM電解槽負荷調節(jié)范圍達0%-120%，可以實現(xiàn)快速啟動停止和快速響應。目前業(yè)界也在探索兩者耦合共同匹配綠電制氫的方案。
成本是決定堿性/PEM電解槽滲透率的關鍵因素。國內出貨量中堿性占據(jù)絕對主導，海外出貨量中堿性略大于PEM；核心在于國內PEM設備成本是堿性的4-6倍，海外PEM僅為堿性1.2-1.5倍，PEM的綜合性價比優(yōu)勢在海外更為明顯。未來，堿性電解槽主要以降低電耗，減少能耗成本為主，提高綜合性價比；PEM電解槽主要以提高電流密度，降低貴金屬銥載量，同時通過國產化+規(guī)模化，降低設備成本，PEM電解槽設備的下降路徑曲線將更為陡峭。
預計到2030年，國內用氫需求量將達4500萬噸，按電解水制氫占比15%、年工作小時數(shù)3000h計算，對應電解槽累計裝機量將達125GW，到2030年電解槽市場空間將超1000億元。制氫端是氫能產業(yè)的核心重要環(huán)節(jié)，未來電解槽企業(yè)的競爭格局仍會不斷演化，系統(tǒng)端隆基、三一等風光企業(yè)具備極強競爭力，材料端將涌現(xiàn)一批嶄新的初創(chuàng)企業(yè)。
風險提示：成本下降不及預期、核心技術突破不及預期、產業(yè)政策不及預期
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