电解槽路径：碱式还是PEM？氢能尚未火，制氢已开卷
来源:科创之道发布时间:2023-04-271717浏览
询问 AI氢能行业项目交流，欢迎联系riseen
关于氢能，从大的行业逻辑上看，再提3060双碳，似乎意义不大，欧美的双碳俨然成了双标，翻手为云覆手为雨，就跟瑞士中不中立一个感觉。
本文所关注的点，是“绿电制绿氢”，这是目前氢能行业最大的支撑逻辑，也就是我们常说的“风光氢一体化”。一方面，内蒙、甘肃、宁夏等西部地区呼啦啦地上马光伏和风电，典型的，2023年内蒙的第一批2020万千瓦、第二批1188万千瓦、第三批1170万千瓦大型风电光伏项目……那么问题来了，产生的电怎么消纳？负电价现象开始出现，氢就成了一个很好的泄洪口。在绿氢产业的布局上，内蒙是妥妥的带头大哥。
在各地上马的“风光氢一体化”工程中，不乏有大央企的身影，比如中石油、中石化、中能建、大唐、华能、华电等等……
为什么中石油中石化在氢能上这么积极，到处上马“绿电绿氢绿氨”项目？不仅仅是因为他们的化工属性，对于氢有工业上的需求，更在于他们的骨子里的基因——油气运输和售卖的基因，天然和氢气的属性匹配。总不至于让两桶油和国家电网竞争充电桩吧？谁都知道得用自己擅长点攻击别人短板，兵家之道。
还有一个因素值得大家关注，那就是“氢能出海”。
比如沙特要大规模建绿氢项目，投入50亿美元建设绿氢项目，我当时第一反应也是懵逼的，这不是自己革自己命么……后来想想也能理解，钱多了烧的，危机感比较强烈。再比如埃及，2022 年承诺投资400 亿美元用于绿氢，中国能建预计于 2024 年开始在埃及建设氢能项目……
在这个方面，中国有得天独厚优势，海外工程类项目，谁还能pk得了中国的基建狂魔啊。
再说一下绿氢经济性的问题。
灰氢和蓝氢，不管是煤制氢、天然气制氢，还是工业副产氢，已经非常成熟的行业，成本下降空间已经有限。但绿氢不一样。
一般来说，即便不考虑双碳政策驱动力下的赔本赚吆喝，当电价低于0.25元/kWh时，电解水制氢的经济性，就已经可以媲美灰氢和蓝氢了。
至于电价能不能下降到这么低，我觉得没有太大质疑的必要，毕竟发改委在《中国 2050 年光伏发展展望》中，就预测2035年和2050年光伏发电成本达到 0.2元/kWh和0.13元/kWh。前面也提到过，西北地区还在呼啦啦地上马风电光伏，当并网消纳都成为问题的时候，那就不是成本决定电价的了，负电价现象也会存在。
而且电解槽目前这点儿量，价格肯定要贵，随着未来逐步放量，硬件成本会大幅下降。
以上氢能的增长逻辑，主要还是聚焦在制氢侧，特别是绿电制绿氢。而绿电制绿氢的最核心环节，一个是绿电，一个就是电解设备——电解槽。
从行业获得信息看，有的说国内有数十家电解槽厂商，有的说有上百家，甚至有行业老板一拍大腿说，岂止，怎么也得两三百家，你去各大氢能展转一圈，满眼的都是电解槽厂商！
综合这些信息看，目前电解槽行业已经有了卷的迹象。
赛道上冒出这么多企业，也侧面说明行业正在发展，这个迹象也是有数据支撑的，今年一季度，电解槽的出货量，已经超过了去年一整年。
电解水制氢和氢燃料电池，属于逆反应，水的分解与合成。
二者的系统构成也差不多，氢燃料电池系统的核心为电堆，而电解水制氢系统的核心为电解槽。只不过电堆的最小单元叫Cell，而电解槽的最小单元叫小室。电解水制氢系统由电解槽及辅助系统组成，其中电解槽是电解反应发生的主要场所，辅助系统则包括电力转换、水循环、气体 分离、气体提纯等模块。
主流电解水制氢技术包括碱性水电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM）、高温固体氧化物电解（SOEC）、固体聚合物阴离子交换膜电解（AEM）四种。
目前国内碱性电解水技术最为成熟， 已有三十余年的发展历史，中船718所等老牌企业深耕行业多年，开枝散叶，已完全实现商业化，PEM电解水技术，受限于成本等因素制约，处于商业化初期，SOEC、AEM技术还处于研发和示范阶段， 在国内尚未进行商业化应用。
投资机构关注的标的，主要还是聚焦在ALK电解槽和PEM电解槽，一个靠量取胜，一个前景看好。
当然也有业内人士表示，碱式电解槽已经没有技术门槛，随便挖俩人，只要能拉到资源，基本都能做。
不过真要对比，还是存在尴尬：
PEM电解槽说我响应速度快，ALK电解槽说我价格便宜；
PEM电解槽说我电流密度大，ALK电解槽说我价格便宜；
PEM电解槽说我氢气纯度高，ALK电解槽说我价格便宜……
所以从国内上项目情况来看的，主要还是碱式电解槽为主流，可以看得出来，整个行业对于性价比还是更敏感。2022 年国内 95%以上的电解槽为碱性路线，全球范围内碱性电解槽占比约70%。
在技术路径选择上，国内国外还是有一定差异的，至于为什么海外PEM电解槽市场渗透率较大，主要原因还在于海外PEM技术较为成熟，而且碱性电解槽价格也不低，价格优势不明显。不像国内，经过三十多年的发展，碱式电解槽已经开始卷起来，国内ALK电解槽价格只有海外的三分之一。
目前国内PEM电解槽由于核心材料依赖进口，因此设备成本为碱性3-4 倍，未来PEM电解槽会不会复制ALK电解槽的成长路径？这个也许是大概率事件。
目前制约PEM电解槽成本的，主要还是核心材料（膜、双极板等），大部分为海外进口，随着上游原材料国产替代，PEM电解槽应该也会迎来较高的降本幅度。
但现实毕竟是残酷的，这个赛道已经挤满选手，不可避免地迎来了卷的时刻。
氢能还没火，制氢已经开卷……
作者简介：步日欣
创道咨询创始人，北京邮电大学创业导师、经管学院特聘导师、天津市集成电路行业协会顾问。电子工程本科、计算机硕士学位，具有证券从业资格、基金从业资格，先后就职于亚信咨询、中科院赛新资本、东旭金控集团等，拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验，关注投资领域为半导体、智能制造、物联网、信创等。
——创道硬科技研究院——
创道（北京）咨询顾问有限公司，专注于服务风险投资机构和科技成长型企业，聚焦“硬科技”领域，涵盖半导体、信创、人工智能、物联网、智能制造、云计算、大数据等。打造“创道硬科技研究院”、“创道硬科技生态圈”、“创道硬科技融服务”三大业务板块，科技研究、产业协同、投融资服务一体化平台，涵盖业务包括风险投资、科技深度研究、投融资咨询等。
感谢阅读到最后
少侠留步
点个在看吧
新闻来源：科创之道，文中所述为作者独立观点，不代表icspec立场。更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议，请联系微信客服specltkj。
