一、电解水制氢—电解槽
1、绿氢前景广阔
碳减排政策催化全球能源系统转型需求，氢能源既是替代化石能源、降低温室气体与污染物排放的最佳目标，又有带动全产业链快速发展的潜力。
氢气具有清洁低碳、灵活高效（热值达到140.4MJ/kg）、应用场景丰富等特点。能源安全角度看，氢作为来源广泛的二次能源是理想的替代能源。产业链角度看，氢能产业链长，涉及能源、交通、化工等多个行业，或将带动全产业链的发展。
各国政策驱动引领行业发展，预计至2025 年氢能占比全球能源18%。中国：《规划》提出，2025 年初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系，燃料电池车辆保有量达到5 万辆，可再生能源制氢量达到10-20 万吨/年，实现碳减排100-200 万吨/年。
绿氢短期占比低但长期发展空间大，未来绿氢占比有望快速提升并且占据主导地位。氢能主要分为灰氢、蓝氢、绿氢三类。灰氢指通过化石燃料燃烧产生的氢气。蓝氢指在灰氢基础上，结合碳捕获与存储（CCS）技术的制取的氢气。绿氢指利用可再生能源等电能通过电解工序制得的氢气，其过程可实现零碳排。短期工业副产品制氢成本更具优势，长期电解水制氢零碳排潜力更大。
2、电解槽是电解水制氢设备中重要一环
氢能产业链主要分为制氢、储运氢和用氢，其中制氢和储运氢为产业链重要一环，制氢为上游环节。电解槽是电解水制氢设备中重要一环。电解水制氢成本主要由电力成本和设备成本构成。
电解水制氢设备主要由电气设备、电解槽、气液分离&干燥纯化系统构成。电解槽占比设备成本50%以上，电力设备、气液分离&干燥纯化设备成本占比约15%/15%。电极和隔膜为电解槽设备核心壁垒。
3、电解槽发展空间
国盛证券研报中深度分析了从终端用户经济性看电解槽发展空间。短期电解水制氢经济性低于其他制氢方式。长期，随着电解槽单槽产量提升，叠加可再生能源发电占比提升带动电价下行，电解水制氢性价比有望提升。
电解水制氢：以碱性设备为例，假设中不包含土建和设备维修成本
1）假设整套电解槽设备950 万元，折旧年限15 年。
2）单标方氢气耗电量5kwh，单公斤氢气耗水量10 公斤，需4 人启停&维护设备。
3）产能1000 标方/h 电解槽工作时间为8h/天，合计300 天/年。
测算得，若电价低至0.15 元/kwh，电解水制氢成本为13.1 元/kg，略高于煤制氢成本上限。按广东省五市（广州、珠海、佛山、中山、东莞）最新大工业谷电电价0.21 元/kwh 来看（2021 年10 月起执行），电解水制氢成本约16.6 元/kg。未来随着可再生能源发电占比提升，电价有望进一步降低，增强电解水制氢经济性。
同时，据华夏能源网，2022年中国碱性电解槽总出货量约800MW，同比翻番。目前各厂商积极入局电解槽领域，全国绿氢项目落地加速，判断今年行业需求仍能翻倍。按2030 年中国氢气产量3715 万吨，电解水制氢500 万吨测算，预计2030 年电解槽规模有望超80GW，对应市场规模约1160 亿元，较2022 年水平成长空间广阔。
二、行业现状分析
可再生能源电解水制氢是实现清洁性的必要选择，从落地项目看，绿氢现阶段需求主要为替代灰氢用于工业、能源脱碳减排。
1、需求端：绿氢项目以替代灰氢、供给加氢站为主
氢能具有良好脱碳能力，可直接还原铁等金属，若应用于炼钢冶金产业将极大程度降低碳排放化工行业深度脱碳的重要途径。同时，绿氢是石化、化工行业深度脱碳的重要途径。
绿氢的市场将从2030 年开始快速提升并且占据主导地位。目前，由于灰氢技术成熟度高且成本较低，灰氢占据氢能主要市场。预计2030 年后随着绿氢生产成本下降、减排需求的进一步提升，绿氢的市场将有显著的提升。据中国氢能联盟研究院预计，远期（2060 年）超过75%的氢气供应将来自绿氢，非化石能源消费占比80%。
2、供给端：短期碱性电解为最优选择，长期PEM 具备更大降本潜力
从技术路径看，现阶段电解水制氢主要有四种主流技术：碱性电解槽（ALK，Alkaline，技术最为成熟）、质子交换膜电解槽（PEM，商业化比例较低）、固体氧化物电解槽（SOEC，未完全商业化）、阴离子交换膜电解槽（AEM，未完全商业化）。
ALK 当前阶段成本更低，PEM 长期来看有着更大的降本空间，且可与波动的可再生能源实现耦合。降本空间看，碱性电解槽产业链国产化程度较高，降本逻辑主要在于规模效应摊薄成本。目前由于碱性电解槽基本实现国产化，且单槽产能达到1000Nm3/h，因此碱性电解技术可以实现更低的成本，所占市场份额更高，PEM未来降本空间更大，市场占比将逐步提升。
三、产业链机会梳理
电解槽需求快速增长，全球格局份额相对分散，国内格局呈非稳态头部化。
全球：电解槽竞争格局较为分散，2023 年ALK 市场CR3 为32%，头部三家生产商为隆基、考克利尔竞立、ThyssenKrupp；PEM 市场CR3 为69%，集中度相对更高，头部三家生产商为Plug Power、ITM Power、Ohmium。
国内：2021 年电解水制氢设备CR3 合计市占率达70%，行业前三均为老牌电解水制氢龙头。随着行业需求快速增长，以隆基绿能、阳光电源为代表的光伏龙头、以双良节能为代表的上游设备厂商，以及亿利洁能、华电重工、昇辉科技等公司均宣布入局。
电解槽行业核心环节在于下游渠道。
电解槽技术壁垒主要在于电极和隔膜，考虑到电极为纯镍材料、隔膜成本占比相对较低，厂商多选择外购以上部件，供应链逐步完善后厂商间难以凭借上游供应链拉开明显差距。
下游方面，电解槽为To B 销售模式，客户包括能源集团、民企运营商等，各公司电解槽出货情况与订单/项目规模相关度高。国内电解槽具备成本优势，出口需求有望提升，该趋势下，具备品牌、客户和渠道优势的厂商有望领跑行业。
目前电解槽行业新势力厂商快速入局。
第一类：老牌电解水制氢龙头：中船718 所（派瑞氢能）、考克利尔竞立、天津大陆。（这里不过多介绍，均未上市）
第二类：光储龙头
隆基股份
2018 年起对氢能产业链进行战略研究并于2021 年3 月成立隆基氢能控股子公司，2023年2 月发布ALK Hi 系列产品，直流能耗满载状态低至4.1kwh/Nm3。
阳光电源
专注于可再生能源制氢环节，已推出国内可量产功率最大的PEM 电解槽，功率达到250kw。同时布局光伏离网制氢系统的研发，最高额定产氢能力为1000 Nm³/h。
第三类：优质设备厂商，主要包括：双良新能源、亿利洁能、华电重工、昇辉科技、华光环能。
同时值得注意是，目前行业发展较快，机构对于2023年均乐观。（附部分机构的机构调研预测）
华光环能，在机构调研中表示，和中石化签了协议做深化合作。中石化在新疆有两期的风光大基地，风光制氢， 对电解槽需求很大，两期的话就有 200 台，一期估计 80 台。跟他同步以后，能够把我 们的电解槽业务通过产品推广。明年估计应该会有订单量进来。今年年底下线 1500 方，在国内应该算是比较大的，能耗和压力值在国际上在国际上处于前沿水平。
行业投资建议总结：碳减排政策催化全球能源系统转型需求，氢能发展前景广阔。目前产业链上需求落地还是在于替代灰氢用于工业、能源脱碳减排。电解槽是电解水制氢设备中重要一环，占比整体设备成本50%以上。这个环节是目前市场资金最为看好的，机构也是多次强调这个细分领域的价值量。同时行业发展迅速，龙头企业降本超预期，隆基股份2023年2 月发布ALK Hi系列产品，直流能耗满载状态低至4.1kwh/Nm3，催化了相关概念股的较大涨幅。目前行业2023年开工计划众多，后期有望再次催化板块行情。建议关注核心受益标的的投资机会。
参考研报：《国盛证券—从电解槽设备看电解水制氢投资机会》
温馨提示：股市有风险，入市需谨慎，个股均为机构研报数据，不构成买卖建议！
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