碱性电解水制氢是当下制氢市场的主流，其核心生产装置电解槽已吸引多方势力入局卡位，推动碱性电解槽向高产氢量、低能耗、快响应方向进阶。

绿氢是氢能应用的终极理想形态，其生产装置电解槽成为当前氢能产业的发展热点，已经衍生出碱性电解槽（ALK）、质子交换膜（PEM）电解槽、离子交换膜（AEM）电解槽和固体氧化物（SOEC）电解槽等多种技术路线。

其中碱性电解槽在国内有着60多年的发展历史，具备技术相对成熟、结构简单、安全稳定、成本相对低廉等优势，是现阶段的主流应用路线。随着绿氢项目的爆发式增长及规模化降本需求，碱性电解槽开启了新一轮向高产氢量、低能耗、快响应的发展进阶。

技术升级的背后，碱性电解槽产业链企业要做出哪些努力？核心材料企业如何匹配碱性电解槽的发展需求？当下实际进展如何？

1、电极市场，乾坤未定

一众企业涌进碱液电极市场的根本原因，在于电解水制氢设备广阔的市场前景。

近期龙蟠科技董事长石俊峰公开表示，2022年全国电解槽的出货量是800兆瓦，今年预计将会增长一倍，到1.6吉瓦，预计到2025年的市场总量将会再增长七倍，达到11吉瓦。市场占比达90%以上的碱性电解槽即将迎来爆发性增长，核心部材碱槽电极的供应商们也已经感受到了市场温度。

“近两年已经明显感觉到市场需求量的增加，去年公司的碱槽电极营收已经达到了三千多万，今年有望再上一个台阶。”某电极材料供应商透露。

碱性电解槽市场应用的增多带动了电极及材料的销售增长，但也提出了新的要求。

首先是技术升级。国内碱性电解槽1000 Nm³/h的产品已经趋于成熟，已经陆续有2000 Nm³/h产品推出，向高产氢量、低能耗、快速响应迈进的技术升维战已经打响。目前市面上普遍3000-4000A/m²的电流密度存在明显劣势，需要持续提升以匹配电解槽的发展。

其次是稳定供应能力，碱槽电极产业链参与企业虽多，但具备量产和稳定供应能力的仍是少数头部企业。目前国内各地的光伏、水电、风电等可再生能源制备绿氢的项目正在快速增加当中，以考克利尔竞立、华易氢元科技、中集集电、亿利氢田时代、天合元氢、双良新能源、希倍优氢能等为代表的碱性电解槽厂商已经在推进产能扩张布局，对碱槽电极材料的需求将持续增长，对供应商的量产能力也提出了考验。

一言蔽之，目前在碱槽电极市场上，虽然参与方众多、工艺多样、且供应链相对成熟，但由于市场刚刚起步，新入局者较多，且技术和工艺都在完善的路上，所以尚未形成稳定的市场格局。乾坤未定之下，紧跟市场趋势，持续推进稳定高效的电极产品方是发展根本。

2、众企夺食碱性电解槽赛道

今年1月至今，碱性电解槽领域不断有新品、订单、扩产消息传出。

新品方面，华光环能下线1500Nm3/h碱槽，隆基发布全新一代碱性电解水制氢设备ALK Hi1系列产品，盛氢制氢1000标方碱性电解水制氢成套设备在佛山南海里水成功下线，中集氢能科技1200Nm3/h碱性电解槽发布，中集集电新型轻量化千方电解槽CIMC-GH系列旗舰产品下线。

订单方面，绿萌氢能首套500标方碱性电解槽交付，天合元氢千方电解制氢系统正式交付，瑞麟科技开启国内电解槽出海新浪潮，国富氢能整体撬装式碱性电解水制氢系统正式交付，中电丰业与宝瀛气体、莒纳科技签订碱性制氢成套设备供货及合作协议。

扩产方面，龙蟠科技1GW制氢电解槽项目正式开工，双良电解槽智造基地成功封顶。

众企集体快马加鞭推进碱性电解水制氢装备项目，是基于对电解水制氢设备广阔市场前景的看好。在3月16日举行的开工仪式现场，龙蟠科技石俊峰董事长表示，2022年全国电解槽的出货量是800兆瓦，今年预计将会增长一倍，到1.6吉瓦，预计到2025年的市场总量将会再增长七倍，达到11吉瓦。

据不完全统计，当前国内已公开消息的碱性电解槽生产企业超34家，除上述12家企业外，还包括考克利尔竞立、派瑞氢能、天津大陆、中电丰业、凯豪达氢能、瀚氢源(HydrogenPro)、华易氢元科技、国富氢能、中国华电、宝武清能、华能集团、亿利洁能、阳光氢能、明阳智能、上海氢器时代、三一氢能、奥扬科技、双良新能源、海德氢能、希倍优氢能、氢氢松松、吉道能源等。

众企夺食之下，预计接下来碱性电解槽赛道竞争将愈发激烈。

3、材料商及发展匹配状况

换句话说，碱性电解槽的技术升级，除了电解槽厂商自身，核心材料起着很重要的作用。

从碱性电解槽材料及成本构成来看，除了双极板、端板、拉紧螺杆等工艺相对简单的机加工件，电极、隔膜、密封垫片等材料的成本占比较高，且工艺相对复杂，企业一般选择外部采购。

面向电解槽的升级发展，以电极、隔膜、密封垫片为代表核心材料也正筹备技术和工艺路线的改进：

•电极也可称为电催化剂，是电化学反应发生的场所，每个电解小室各有一个阴极、阳极电极，主要有镍网喷涂雷尼镍、泡沫镍等形式，在电解槽成本中大约占据30%，也是决定制氢电解槽的制氢效率的根本。

在电极面积一定的情况下，电流密度的大小决定电解槽的气体产生量，因此电流密度是衡量电极性能的主要性能指标，传统碱性电解槽的电流密度仅为3000-4000A/m²。近期在莒纳科技、辉瑞丝网、保时来、盈锐优创、力炻电极、图灵科创等厂商的努力下，国内碱液电极在电流密度方面进步明显。

今年1月，莒纳科技推出两款JA系列新品—基于镍网的JA-10000M，以及基于泡沫镍的JA-10000F，电流密度最高可达11900A/m²，有望助力碱性电解槽单槽产氢量3000Nm³/h以上；保时来也正在推进其8000A/m²-10000A/m²第四代电极网的研发……

•隔膜方面，在电解槽内隔膜将氢、氧严格地隔离开来，因此隔膜质量的好坏,直接关系到氢、氧气的纯度和电耗。当前的隔膜产品已经历经了三代发展，“复合隔膜”是业界公认的碱性电解水隔膜材料升级发展方向，具备良好的隔气性、稳定性及低电阻、低能耗。

隔膜生产制造企业主要有东丽（中国）投资有限公司、Agfa-Gevaert Group及碳能科技（北京）有限公司等，其中碳能科技作为国内较早从事复合隔膜研究和生产的企业，已经开发出了第三代复合隔膜产品，面电阻≤0.5Ω·cm²，厚度为500~700μm。

近日，中科院背景博士团队发起成立的中科氢易获得千万级种子轮融资，宣布用于电解水制氢复合隔膜及离子溶剂膜中试产线的搭建，隔膜领域迎来新秀入局。

•密封垫片解决极片与极片之间的绝缘问题，关系到电流效率和安全问题,绝缘性能的好坏一方面影响气体产量和稳定性，另一方面也间接决定了极板和隔膜的使用寿命。

碱性电解槽密封垫片多选用复合聚四氟乙烯材质，国内以氟达氢能为代表的材料商正加紧扩充产能，其2万平方ALK、PEM密封垫片与塑料极框半自动化生产流水线正在建设中。

借力先发优势，碱性电解槽行走在国内绿氢产业发展的前列，是最有望率先实现规模化应用的技术路线。但其规模化发展仍需突破更大单体产氢量、更低能耗、更快响应速度等关卡。

国内已经初步形成了以电极、隔膜、密封垫片为代表的碱性电解槽核心材料供应商矩阵。受到下游电解槽的催动，核心材料企业相继推出适配下一代电解槽发展的高性能材料，如万安密级电极、三代复合隔膜、高性能密封材料等，随着这些材料的验证及应用，国内碱性电解槽发展有望再上一个台阶。