首页>《能源评论》>《能源评论》2024年第5期

【产业与公司】多家企业跑步入局,电解槽市场需求或激增

发布时间:2024-05-29 作者:

  /韩静 

  随着全球能源结构的转型和氢能产业的快速发展,电解槽作为氢能制备的核心设备,市场热度不断上升的同时也开始出现放量。 

  根据咨询公司能景研究的数据,2023年中国制氢电解槽需求量约1420 兆瓦(不含出口量),较上一年同期增长约128% 

  需求催促生产,产能吸引布局,多家企业跑步进场,电解槽的新品发布也越发频繁。据高工产业研究院不完全统计,2023年国内超40家企业发布了电解槽新品。 

  一般的产业周期如果按照十年来计算,每三年会有一个小周期。如果按照2021年下半年氢能相关企业迎来市场小高潮算起,当下电解槽正处在行业小周期的尾端,因此不仅要面对机遇,还要应对挑战,即新进企业增多,市场竞争也日趋白热化。 

  彭博新能源财经的报告显示,与未来一年绿氢项目开发商的实际需求相比,电解槽制造商对新工厂的投资过快,产能严重过剩;到2023年年底,世界各地的工厂每年可生产高达31.7吉瓦的电解槽——几乎是当年交付量的17倍,是2024年预计交付量的7倍多。 

  可即便是产能有过剩的危险,绝大多数厂家依然猛踩油门。毕竟,不扩产就等于自动退出市场份额的争夺。某种程度上,这也是电解槽发展过程中不得不迈的门槛。 

    

  疯狂扩产,即将过剩? 

  根据生产来源和碳排放量的不同,氢又分为灰氢、蓝氢和绿氢。其中,绿氢是由太阳能、风能等可再生能源电解水制得的氢气,生产过程几乎不产生碳排放。 

  以电解水技术生产绿氢,要用到五种设备:电解槽、电器设备、固液分离器、纯化设备以及辅助设备。其中,电解槽约占总成本的50% 

  电解槽是一种用于电解过程的装置,通常由容器或槽体构成,内部充满电解质溶液,还放置了阳极和阴极。外部电源施加电流,使电解质中离子在两极间移动,发生氧化还原反应。 

  绿氢项目的爆发也带动了电解水制氢设备竞争的“白热化”,据不完全统计,当前国内已知的碱性电解槽生产企业超40家,且仍然不断有新入局者。 

  电解水制氢的主流技术主要包括碱性电解水(AWE)和质子交换膜电解水(PEM)。 

  在国内,碱性电解水技术最为成熟,已有三十余年的发展历史,我国船舶集团有限公司第七一八研究所等老牌企业深耕行业多年,已完全实现商业化。质子交换膜电解水技术则受限于成本等因素制约,处于商业化初期。 

  根据彭博新能源财经的报告,电解槽四分之三的产能用于生产碱性电解槽,在中国这一比例为95%。相反,美国的制造商更多地依赖质子交换膜技术。 

  综合来看,在国内的电解槽设备企业主要有以下三类: 

  第一类是中船第七一八研究所、天津大陆、苏州竞力等老牌企业,有着深厚的技术沉淀,市占率高。 

  第二类则是隆基绿能、阳光电源等光伏龙头企业,比如20234月晶科电力与内蒙古赤峰市巴林左旗政府签约风光制氢一体化示范项目;协鑫新能源成立100亿元氢能产业投资基金“下注”天然气制氢等。 

  除此之外,燃料电池企业也在积极向上游布局。202366日,北京亿华通氢能科技有限公司(以下简称“亿华通”)正式成立。成立仪式上,该公司发布了自主研发的PEM电解水制氢系统和PEM电解槽。 

  亿华通之外,截至2023年年底,我国至少有6家燃料电池企业推出了PEM制氢电解槽。亿华通、国氢科技、重塑能源等企业推出的PEM电解槽可达兆瓦级别。 

  从表面上看,快速扩大的市场规模对电解槽企业来说是个好消息,毕竟规模经济可以带来单位价格的下降,进而促进市场繁荣。 

  根据大数据服务平台金联创的统计,截至2023年年底,国内电解水制氢设备厂商总产能达到38吉瓦,同比2022年新增23吉瓦以上。然而,2023年国内电解槽出货量仅有1.5吉瓦左右,产能利用率仅4% 

    

  “大型化”,卷价格 

  水大鱼多,鱼群之间正在形成新的竞合关系。 

  一般来说,绿氢的普及,一靠技术提效,二靠价格优势。而在提高效率方面,制氢装备大型化是必然趋势。 

  科技部2021年发布的《“十四五”国家重点研发计划》中,针对氢能技术重点专项明确提出,开展额定产氢量超过3000标准立方米/时的高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制。 

  2023年以来,上海电气、双良节能、天合元氢、苏氢氢能、宏泽科技、中电丰业纷纷发布2000标准立方米/时电解槽产品,华光环能也已具备2000标准立方米/时电解槽生产能力。 

  根据氢能观察统计分析,2023年下线的碱性电解槽的产氢量一般为10004000标准立方米,直流电耗为4.064.6千瓦时/标准立方米。其中,1000标准立方米的碱性电解槽下线数量最多,共有8款,1500标准立方米和2000标准立方米碱性电解槽均下线5款,10002000标准立方米成为电解槽厂商今年下线的产品中主要的产氢区间。 

  设备大型化能够带动降本增效,意味着在低能耗和高稳定性条件下,可以实现更大规模绿氢的生产。只是,目前大多数质量较高的碱性电解槽在朝大型化发展的同时,各厂家的产品结构与性能大多大同小异。 

  在这样的条件下,企业为占有更多的市场份额,价格战在所难免。 

  根据数据库公司氢云链的计算,2023年年初碱性制氢系统加权中标均价为1735/千瓦,2023年年底为1357/千瓦,年底较年初下降了22%PEM制氢系统的中标价格区间为580013740/千瓦。从第四季度PEM电解槽项目开标情况来看,价格整体相较于上半年有所下降。 

  新厂商不断跑步进场,让电解槽行业的集中度不断下降。根据高工氢电产业研究所调研统计,2023年国内电解水制氢电解槽出货量达1.2吉瓦(含出口,不含研发样机),同比大幅增长61%。其中,派瑞氢能出货量排名第一,隆基氢能位列第二,华电重工、航天思卓首次进入前五。TOP5厂商市占率合计为54%,同比2022年大幅下降25% 

  不过,价格战一旦开打,部分实力较弱、技术落后的电解槽企业将被迫退出市场。这将加速行业整合,使市场资源重新集中回优势企业手中。 

    

  出海寻增量 

  竞争加剧,电解槽企业亟须拓展新的市场空间,越来越多的电解槽供应商开始将战略眼光瞄向海外市场。 

  比如,国富氢能除布局沙特、阿联酋、巴西、南非之外,还在加紧布局欧洲、澳洲等市场;瑞麟科技在埃及合资建厂之外,同时还在推进在美国、澳洲、马来西亚、日本、葡萄牙等地区的市场。 

  今年年初,明阳氢能与泰国液化天然气经销商IBCLNG有限公司在曼谷签署合作协议,打造泰国首个商业绿氢项目。 

  IBCLNG公司介绍,这是一个25兆瓦碱性电解水制氢项目,是泰国首个商业绿氢项目。该公司将采购明阳氢能的高性能电解槽,同时,明阳氢能还将向IBCLNG公司提供技术及人员支持,在泰国构建绿氢的“制、储、用”场景。 

  据索比氢能网统计,自2023年以来,国内至少有9家电解槽厂商走出国门,通过与多国厂家合作建设工厂、启动电解水制氢商业化合作、成立海外公司等方式,开展了至少18项国际合作。 

  出海市场的升温,一个很重要的因素是国外的市场需求上升。 

  当前,已有多个国家和地区明确了绿氢战略,比如沙特的2030年愿景计划”,即投入50亿美元大规模建设绿氢项目,进行绿色能源转型;埃及要建“全球绿色能源中心”,承诺要投400亿美元用于绿氢计划,对应100万吨/年的产能;澳大利亚也提出了打造“氢能出口国”的口号,2023年还宣布将拨款14亿美元支持绿氢项目。 

  另一个因素则是国内电解槽成本优势。 

  彭博新能源数据显示,中国电解槽生产成本仅为欧洲或美国的三分之一,在碱性电解水制氢技术路线中,中国碱性电解槽的生产成本约为350美元/千瓦,而欧美国家碱性电解槽的生产成本约为1200美元/千瓦。 

  我国碱性电解槽具有明显的低购置成本优势,在激烈的行业竞争中自然是海外客户的最优选择。 

  只是,出海并非一路坦途。一是国内和国外的电解槽在地方技术规范/标准和客户需求方面存在差异,导致设备设计和材料使用方式不同。二是我国企业为了遵守国外法规,需要增加“符合性成本”。目前,一些海外电解槽制造商已明确表示,正在从质量、系统效率、自动化等层面提升自身产品的竞争力。 

绿氢爆发带来的巨量红利空间正吸引着更多企业参与角逐,然而,国内电解槽行业仍处于初级阶段。尽管参与企业增多,产能扩大,但大多仅专注于提高单槽产氢量,电解槽性能尚未形成明显差距,在此情况下,价格便成了最直接、最有效的竞争手段。随着产业发展的深入以及出海步伐的加快,价格竞争将不再是主要手段,企业间的竞争将转向理念、技术和服务等体系化的提升。出海企业尤其应当关注当地资源、政商环境,并结合竞争优势,遵循所在地的电解槽技术规范进行制造和应用。