氢能行业专题研究之三：制氢电解槽：绿电制氢蓬勃发展，电解槽产业化进程加速 
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证券研究报告 | 2023年07月07日
超 配
氢能行业专题研究之三：制氢电解槽
绿电制氢蓬勃发展，电解槽产业化进程加速
核心观点
行业研究·行业专题
电力设备
超配·维持评级
证券分析师：王蔚祺
联系人：徐文辉
010-88005313
021-60375426
wangweiqi2@guosen.com.cn
xuwenhui@guosen.com.cn
S0980520080003
市场走势
资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理
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全球能源向低碳转型，各国政策推动氢能发展。氢能是一种应用场景丰富的
二次能源，具备清洁环保、热值高等特点，可大规模应用于交通、工业、
建筑及储能领域。中欧美日韩等全球主要经济体很早就将发展氢能提升
到国家能源战略层面，出台相应发展规划、路线图以及产业政策。随着
全球可再生能源的全面平价和大规模发展，全球能源结构转型加速，绿电制
氢产业也影响进入快速发展阶段。国家能源署（IEA）预计到 2030 年全
球电解槽装机量有望达到 260GW 以上。
绿氢平价时代即将到来。目前化石燃料制氢生产成本约 10-17 元/kg。在电
价 0.3 元/kWh 条件下，每公斤碱性电解水制氢和 PEM 电解氢成本分别为 22.8
元和 37.6 元，当电价降至 0.2 元/kWh 时，绿氢可与天然气制氢成本接近，
电价降至 0.1 元/kWh 时可与煤制氢平价。若考虑国内 100 元/吨碳交易成本，
当电价为 0.15 元/kWh 时，绿氢即可与煤制氢平价。随着技术进步和规模化
生产，绿氢具备更大的发展空间。
电解槽需求爆发，产业化快速推进。2023 年国内电解槽市场招标需求爆发，
1-6 月招标量超过 815MW，已经超过 2022 年全年出货量。我们预计 2023 年
国内电解槽出货 2.3GW，对应电解槽市场空间 42 亿元，预计 2030 年电解槽
新增需求 47GW，对应国内电解槽市场空间将达到 565 亿元，至 2030 年国内
电解槽累计装机将达到 190GW；全球维度来看，我们预计 2023 年全球电解槽
采购需求 6.2GW，对应电解槽市场空间 321 亿元，预计 2030 年全球电解槽新
增装机量 138GW，对应全球电解槽市场空间将达到 3822 亿元，至 2030 年全
球累计装机量将达到 569GW。
未来电解槽行业将整体呈现三大趋势：1）电解槽关键材料的国产化进程加
速，更适用于可再生能源电解制氢的质子交换膜电解槽（PEM）的关键材料，
包括催化剂、膜电极、气体扩散层等国产化进程加快；2）各种技术路线的
电解槽设备趋向于更低的电耗，更宽的负载工作范围，更大的单体规模，更
高的电流密度以及更长的使用寿命，其本质在于提升电解槽产氢量同时降低
单位制氢成本；3）国内电解槽企业将凭借深耕已久的技术和价格优势，出
海合作，开拓海外市场。
风险提示：全球氢能政策推进不及预期，绿氢需求不及预期，竞争加剧风险。
投资建议：关注当前产业链布局领先企业，推荐华电重工、隆基绿能、
阳光电源、双良节能。
重点公司盈利预测及投资评级
公司
公司
投资
昨收盘
总市值
EPS
PE
代码
名称
评级
（元）
（亿元）
2023E
2024E
2023E
2024E
601226.SH
华电重工
买入
7.69
90
0.38
0.5
20
15
601012.SH
隆基绿能
增持
27.89
2115
2.53
3.15
11
9
300274.SZ
阳光电源
买入
118.4
1759
4.77
6.53
25
18
600481.SH
双良节能
增持
13.22
247
1.34
1.66
10
8
资料来源：Wind、国信证券经济研究所预测
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证券研究报告
2
内容目录
全球碳中和推动氢能产业发展..........................................................................................................5
全球能源向低碳转型，氢能为重要选择.......................................................................................................... 5
各国政策推动绿氢产业高质量发展.................................................................................................................. 6
绿氢平价时代即将到来...................................................................................................................... 9
当前灰氢为主要来源，绿氢成本高但对环境最友好......................................................................................9
多因素推动绿氢成本有望快速下行................................................................................................................ 11
电解槽需求爆发，产业化快速推进................................................................................................14
不同电解水制氢技术路径介绍........................................................................................................................ 14
碱性电解水制氢技术原理及市场现状............................................................................................................ 15
PEM 电解水制氢技术原理及市场现状............................................................................................................. 17
SOEC 电解水制氢技术原理及市场现状........................................................................................................... 20
AEM 电解水制氢技术原理及市场现状............................................................................................................. 22
电解槽需求爆发................................................................................................................................................ 22
电解槽供给侧产能加速提升............................................................................................................................ 25
电解槽未来发展趋势........................................................................................................................................ 26
电解槽装机量及市场空间测算........................................................................................................................ 28
相关企业梳理.................................................................................................................................... 29
电解槽企业梳理................................................................................................................................................ 29
电解槽部件企业梳理........................................................................................................................................ 31
投资建议：关注制氢产业链布局领先的公司................................................................................32
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证券研究报告
3
图表目录
图1： 氢能全产业链图示........................................................................................................................................... 5
图2： 2021 年氢气下游需求结构..............................................................................................................................6
图3： 2060 年氢气下游需求结构..............................................................................................................................6
图4： 2021 年全球制氢来源结构..............................................................................................................................9
图5： 2021 年中国制氢来源结构..............................................................................................................................9
图6： 电价、电解槽电耗的制氢成本平价曲线测算.............................................................................................12
图7： 不同碳交易价格下灰氢制氢成本（元/kg).................................................................................................13
图8： 碱性电解槽结构示意图................................................................................................................................. 15
图9： 碱性电解槽工作原理..................................................................................................................................... 15
图10： 碱性电解水制氢装置工艺流程图............................................................................................................... 16
图11： 碱性电解水制氢系统成本构成................................................................................................................... 16
图12： 电解槽成本构成........................................................................................................................................... 16
图13： PEM 电解槽结构及原理图............................................................................................................................ 18
图14： PEM 电解水制氢装置工艺流程图................................................................................................................ 18
图15： PEM 电解水制氢系统成本构成.................................................................................................................... 19
图16： PEM 电解槽成本构成.................................................................................................................................... 19
图17： 质子传导型 SOEC 工作原理......................................................................................................................... 21
图18： 氧离子传导型 SOEC 工作原理..................................................................................................................... 21
图19： SOEC 电解水系统构成图.............................................................................................................................. 21
图20： 2023 年不同电解水制氢设备企业中标量对比（MW）..............................................................................24
图21： 2023 年不同电解水制氢设备企业中标均价对比（元/W）......................................................................24
图22： 2021-2030E 国内和全球电解槽出货量及预测（GW）..............................................................................25
表1： 全球主要经济体近年氢能政策梳理...............................................................................................................7
表2： 美国 IRA 法案绿氢生产税收抵免条款...........................................................................................................8
表3： 全球各地区 2030 年绿氢生产及电解槽规模指引.........................................................................................8
表4： 各种制氢方式的碳排放强度...........................................................................................................................9
表5： 部分制氢方式对比......................................................................................................................................... 10
表6： 电解水制氢成本构成比较（电价 0.3 元/kWh）.........................................................................................11
表7： 不同电解水制氢技术的比较.........................................................................................................................14
表8： 部分企业碱性电解槽参数对比.....................................................................................................................17
表9： 部分企业 PEM 电解槽参数对比.....................................................................................................................19
表10： 国内 12 个兆瓦级 PEM 电解水制氢项目进展梳理.....................................................................................20
表11： 国内 SOEC 企业与研究院所产品信息.........................................................................................................22
表12： 2023 年度 1-6 月电解槽招标情况.............................................................................................................. 23
表13： 2023 年度 1-6 月国内电解槽中标情况......................................................................................................23
表14： 电解槽企业 2022-2023E 产能统计............................................................................................................. 25
摘要：
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