在“碳达峰 碳中和”背景下，氢燃料电池汽车迎来快速发展，处于商业化前夜，对氢气的需求也将快速增长；我国风电、光伏装机量连续多年稳居世界首位，电解水制氢为可再生能源消纳提供了良好的解决渠道，生产的高品质氢即可促进氢燃料电池汽车的发展，也可替代化石能源制氢、推动工业领域减碳。
“可再生能源发电+电解水制氢”，是真正意义上零二氧化碳排放的制氢方式，也是理想的、世界各国鼓励的制氢方式。因此，“可再生能源发电+电解水制氢”具有广阔和确定性的增长空间。
4种电解槽技术比较
根据电解质的不同，目前电解水制氢有碱性水电解（ALK）、质子交换膜水电解（PEM）、固体氧化物水电解（SOEC）和阴离子交换膜水电解（AEM）四种技术路线，各有优缺点，ALK处于产业化阶段、PEM处于初步商业化阶段、SOEC和AEM处于实验室阶段。
目前，以煤炭、天然气为代表的化石能源制氢，以焦炉煤气、氯碱尾气和丙烷脱氢（PDH）为代表的工业副产气制氢，水电解制氢是三种主要的制氢方式。
根据笔者调研，煤制氢成本最低，然后依次是工业副产氢和天然气制氢。
以1000Nm3/h碱性电解槽为例，采用离网电价0.25元/kWh时，绿氢成本约18元/kg，其中约78%为电力成本，而化石能源制氢成本在CCS/CCUS之后超过20元/kg。
2022年电解槽新产品统计
在政策引导、市场发展、行业推动等各种因素的共同作用下，2022年迎来电解槽新产品的密集发布。
根据公开资料统计，2021年12月宝武重工和吉道能源各发布一款碱性电解槽产品。2022年市场上已经发布了19款电解槽新产品，其中3款PEM，1款SOEC，15款碱性电解槽，没有AEM产品发布。
在碱性电解槽中单体产氢量以1000Nm3/h为主，产氢量最大的是明阳智能发布的1500-2500Nm3/h，距离工业化需求产氢量仍有一定的差距。
在电解槽销量上目前还是以老牌的考克利尔竞立、派瑞氢能、赛克赛斯等企业为主，但根据笔者统计的2022年前三季度可再生能源发电+电解水制氢项目，制氢规模为19.4万吨，电解槽装机2400MW，规划中的项目占大部分，预计在四季度或2023年初开工建设，电解槽需求将在未来1-2年集中释放，为新发布产品提供了应用市场。
中国电解槽价格优势
关于电解槽的价格，我们从实际招投标看中国碱性和PEM的成本。
第一个项目是中石化新疆库车项目。
2021年11月，我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设，该项目由7个制氢厂、52台电解槽及成套设备组成，每台碱性电解槽功率是50MW(5000kW)，单台电解槽生产能力为1000m³/小时（功率是5000kW)。
2022年5月，电解水制氢成套装置评标结果，标段包括13台套（每台套含4台电解槽）碱性电解水制氢设备，采用4个电解槽对应1套气液分离设施，共7套氢气纯化设施，总标的额最高达到35996万元，电解槽系统1400元/kW不到(计算过程为：35996万元/（13x4）台/5000kW=1384元/kW)。
第二个项目是内蒙古乌兰察布项目。
乌兰察布“制-储-运-加”氢能综合示范项目，设计内容包含2.5MW质子交换膜电解水制氢设备、氢气储存、加氢规模500kg/d的固定加氢站1座、70MPa加氢测试平台、200kW氢燃料电池热电联用、预留300kg/d氢气液化接口。
2021年10月，康明斯以2700万元中标2.5MW级PEM电解水制氢系统，包括PEM电解槽、氢气纯化系统、整流变压器、控制柜、冷却系统、冷冻系统、水处理系统、空冷散热器等，电解槽系统10800元/kW（计算过程为：2700万元/（2.5x1000）kW=10800元/kW）。
对比两个招投标项目可知，我国碱性电解槽具有较大的购置成本优势以及制氢规模优势。对比国内外电解槽系统公司价格，国际上电解槽代表性公司——挪威Nel公司的价格在2600元/kW，我国1400元/KW不到。还有说法认为，我国电解槽系统成本可以做到国际上价格的1/3多（这里只比较购置成本，不涉及后期维护费用）。
国内PEM电解槽系统在12000元/kW，相比国际上PEM电解槽的价格，我们暂时还不占优势。
通过碱性和PEM电解槽国内外实际价格对比，可以看出国内碱性电解槽的成本和制氢规模，在实际工程应用中都是目前最好的选择，也为国内碱性电解槽企业出海拿到国际订单创造了良好的条件。
电解槽出货量以及未来市场空间
有数据统计，2021年全球电解槽出货量超过458MW，其中碱性电解槽出货量占比将近70%，约317MW左右。仅考克利尔竞立一家企业的出货量就达到160兆瓦，占全球碱性电解槽出货量的50%左右。预计2022年，全球电解槽出货量大概会超过2GW，碱性电解槽占比提升至75%左右。
根据中国氢能联盟的预测，在“碳达峰 碳中和”情景下，2030年，我国氢气总需求量达3715万吨，其中，绿氢需求量约500万吨，占比13%，对应电解槽装机量约80GW；到2060年，我国氢气需求量达1.3亿吨左右，在终端能源占比约20%。
绿氢市场将迎来快速增长期。
