电解槽技术“多花齐放” 国内市场“蓄势待发”
发布日期：2024/5/23
在碳中和目标下，国内绿氢市场加速发展：一方面，相关项目显著增加，已建成项目在加速推进落地运营及验证工作；另一方面，碱性、PEM、AEM、SOEC等多元化电解槽技术路线齐头并进，央企国企、新能源企业及其他势力积极布局电解水制氢装备；此外在这些因素催动下，国内核心材料、产测装备等供应链也已在同步完善。多方协同努力下，2024年电解槽产业链迎来高质量发展的一年，在技术与经济性上快速进入新阶段。
电解槽，“蓝海”与“红海”
据高工氢电产业研究所（GGII）数据，截至2024年3月底，国内公开在建及规划电解水制氢示范项目制氢装机总规模超过64GW，绿氢项目投建呈爆发式增长态势。随着电解水制氢设备市场需求火热，各类电解槽产品研发迭代速度显著加快。
碱性电解槽作为技术相对成熟的主流路线，在快速放量的同时，面临资源争夺和价格下探和内卷红海，市场竞争愈发激烈。一方面，各路光伏、化工、机械巨头竞相布局碱性电解水制氢设备业务，高维新参与者的涌入将进一步推进产业革新和竞争升级。另一方面，已经具备生产能力的碱性电解槽企业正直视市场需求，开展升级式创新，优化细分材料及槽体结构，同时布局精益化生产，提升产品性价比及工业化能力。
与此同时，PEM电解槽下游需求显著增长，尤其是“碱性+PEM”组合式制氢技术路线由于兼顾经济性和适配风光电力波动性，逐渐成为大型绿氢项目的发展方向。PEM制氢设备在大型绿氢制氢项目中实现批量应用是必然，在这个过程中，降本提质成为这一领域的首要目标。
SOEC是近年国内外研究高效制取绿氢的企业机构的关注热点，今年至今它有两大显著特点，其一，迎来了国内外各大能源巨头的押注加码；其二，在国内参与企业的努力下，这种技术路线开始逐步实现项目的应用落地，进入规模化推广的关键期。
AEM制氢技术路线也展现出一派“勃勃生机”的景象，今年开年至今，国内多家AEM企业在技术突破、新品发布、订单应用等方面取得了新的进展，这无疑将推动其从实验室快速走向商业化应用，破除ALK和PEM技术路线的瓶颈，降低绿氢生产成本。
整体看来，国内当前电解槽发展，技术“多花齐放”，市场“蓄势待发”。并且从前瞻视角看，随着产业链协同的进一步优化和各级力量的涌入，这类产品将所面临的“是否经济高效、是否安全可靠”等掣肘难题，解决有望。
核心材料及产测装备体系“快跑”
多路线电解槽在技术水平、可靠性、稳定性、应用经验的快速挺进背后，核心材料及产测装备体系协同“快跑”。
碱性制氢电极方面，随着碱性电解槽朝着“大标方、轻量化”的方向升级，近年碱性制氢电极围绕催化剂配方、喷涂活化工艺、制备方法等的创新层出不穷，各大电极商正加速推进新型电极的工业验证。从一些新发布的碱性电解槽产品技术参数来看，一些企业推出的新品电解槽电密多在3500A/m²以上。
碱性制氢隔膜方面，国产pps隔膜的性能、质量正在快速赶超进口产品，同时复合隔膜成为业界公认的碱性电解水隔膜材料升级发展方向，正走向生产、向下游客户送样的阶段。
PEM膜电极已进入小批量出货阶段，正不断完善产品在工业制氢领域应用的技术成熟度、可靠性验证，加速推进产品测试和材料降本，从优化材料选型和回收、提升制备工艺等方面精进，助力PEM电解水设备加速实现规模化商用。
钛毡扩散层、钛极板正受到各路企业的关注、迎来入局新选手，同时整体的标准化、规模化供应在加速搭建，以助力PEM电解槽实现降本增效。
AEM电解质膜方面，业界正在实现在大幅提高离子传导性的同时，保证长时间的机械稳定性及化学稳定性，这或成为AEM走向商业化的积极信号。
生产装备方面，电解槽正在经历从“人工+辅助设备”的生产模式向半自动化的转变，传统生产模式存在着人力成本高、安全风险高；手工为主，效率低精度差；专机专用多型号无法匹配；人工点检误无实时数据反馈的等痛点，迈向规模化生产的设备需要进一步向无人化、自动化、智能化、柔性生产进化。
测试装备方面，各类电解槽产品研发迭代速度显著加快，对测试设备的市场需求也水涨船高。目前绿氢项目方、电解槽企业以及第三方检测机构都对更专业的测试设备出现需求。
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来源：高工氢电
