电解槽是制氢的核心设备。随着技术布局与产业链发展，全球制氢电解槽装机步入快速成长阶段。

在科技部发布的国家“十四五”氢能技术重点专项中，明确单台额定产量3000N m³/h电解槽是关键技术重点攻克方向。今年以来，电解槽大型化已成行业趋势，多家厂商发布大型电解槽产品。

光伏龙头隆基绿能，已成为风光储领域入局氢能源的代表。据隆基绿能创始人李振国介绍，2022年子公司隆基氢能电解水制氢设备产能位居全球第一、出货量跻身国内前三。

9月12日，隆基氢能发布全新一代碱性电解水制氢设备ALKG系列产品，产品定位为大型商业化绿氢装备，产氢量分别为1200N m³/h、1500N m³/h、2000N m³/h、3000N m³/h，占据国内大型电解槽技术的制高点。发布会上，隆基氢能与兴国铸业签署氢冶金绿氢装备战略合作暨3000N m³/h电解槽购销协议。

据隆基绿能10月9日在投资者互动平台表示，截至2022年末，公司控股子公司隆基氢能电解槽产能达到1.5GW，2023年上半年，隆基氢能电解槽出货17台。

此外，2023年以来，上海电气、双良节能、天合元氢、苏氢氢能、宏泽科技、中电丰业等企业纷纷发布2000N m³/h电解槽产品。

碱性电解槽大型化带来的优势

据隆基氢能介绍，氢的平准化成本（LCOH）由初始投资成本（CAPEX）和运营成本（OPEX）构成，低电耗产品解决OPEX的问题，而单槽大型化，可以有效降低CAPEX。

以绿色合成氨项目为例，年产18万吨绿色合成氨的项目，每年需要2.4万吨绿氢。初始投资中，电解槽、气液分离和纯化框架、适配电源等核心硬件投资占比大约为48%，土建部分成本约占比9%。据此可知，制氢设备投资和土建工程成本占到项目投资一半以上。

隆基氢能经研发测试发现，1台2000Nm³/h电解槽相较于2台1000Nm³/h电解槽，占地面积可节约30%，重量减轻20%，制造电解槽的原材料钢材可减少9.4吨，相当于减少14吨碳排放。折算到单方成本，可以降低CAPEX约20%。

以年产2万吨绿氢的中国西部地区光伏发电制氢项目为例，LCOH中CAPEX成本占比为16%，大约需要52台1000Nm³/h的电解槽，电耗为4.3kWh/Nm³，设备利用率为4300小时/年。假设电价是0.2元/千瓦时，那么将这52台1000Nm³/h电解槽替换成26台2000Nm³/h电解槽后，可以节省18000平方米的厂房，差不多相当于整个库车项目52台电解槽厂房的总面积，折算到LCOH可以下降4.68%。若改成用一台3000标方的电解槽替换三台1000标方的电解槽，将会带来LCOH更多的下降。

对于电解槽制造商来说，电解槽大型化提升了单槽的产氢效率，减少电解槽的数量还能给整个电解水制氢系统的配套减负，总体上都有利于降低整体成本投入，因此在能保证产品可靠性和稳定性的前提下，企业都追求尽量做更大产氢量的单槽产品。

对于下游制氢的客户来说，大标方电解槽更划算。由于绿氢项目采购大型化单体槽制氢设备的成本，相对而言要比采购同等产氢量的多台套设备成本低，一些绿氢项目已开始计划采购超过1000Nm³/h产品。例如，今年6月，中石化在鄂尔多斯的一个风光融合绿氢化工示范项目在其《变更项目备案告知书》中提到采购2000Nm³/h制氢设备。为了适配用氢需求大的化工、冶金、炼化等工业领域，近日多个获批的绿氢项目已规划配置2000Nm³/h碱性电解槽。其中中船通辽市50万千瓦风电制氢制氨一体化示范项目—制氢制氨项目将全部采用2000Nm³/h碱性电解槽，制氢工厂配置36套2000Nm³/h碱性电解槽设备。

制氢需求爆发式增长

电解槽供给侧产能加速提升

进入 2023 年以来，绿氢产业蓬勃发展，可再 生能源制氢项目投资加快落地，国内电解槽市场需求呈现爆发式增长。据索比氢 能和香橙会氢能研究院数据统计，2023 年 1-6 月国内共计 18 个电解槽项目（其 中包括 16 个绿氢项目）招标，招标规模累计超过 815.5MW，其中碱性电解槽路线 701.5MW，PEM 技术路线 51MW，SOEC 技术路线 63MW，国内 2023 年上半年电解槽招 标需求规模已超过 2022 年出货量。

企业中标量来看，派瑞氢能、隆基氢能、阳光电源中标量排名前三，分别为 256.5/170/125MW；企业中标均价来看，碱性技术路线均价多数位于 1.3-1.8 元/W， PEM 技术路线中，以长春绿动，赛克赛斯中标均价分别为 5.8 和 6.87 元/W。

电解槽出货量方面，根据高工氢电数据，2022 年国内电解槽出货量约 800MW。目 前国内在建及规划的电解水制氢项目，制氢规模合计超过 19GW。 我们预计 2023 年国内电解槽出货量有望达到 2.3GW，同比增长约 190%，至 2030 年出货量有望达到 47.3GW，2023-2030 CAGR 约为 54%。全球电解槽出货量方面， 我们预计 2023 年全球出货量达到 6.2GW，同比增长约 178%，至 2030 年出货量有 望达到 138.4GW，2023-2030 CAGR 约为 56%。

根据彭博新能源财经数据统计数据，国内十余家企业 2022 年电解槽产能合计达到 7.7GW，2023 年预计合计产能达到 12.6GW，以碱性电解槽为主。 海外企业方面，以考克利尔竞立，蒂森克虏伯，HydrogenPro 为代表的企业企业 研发生产碱性电解槽为主，同时普拉格能源、ITM Power 等多家企业参与研发生 产 PEM 电解槽，海外十余家企业 2022 年合计电解槽产能达到 6.3GW，2023 年预计 合计产能达到 14.8GW。全球 20 余家企业 2023 年预计合计产能达到 27.4GW。

做好制氢系统的稳定性很关键

从发展历程来看，碱性电解水技术在20世纪前后，就开始实现了工业化应用，目前已成为发展最成熟、商业化程度最高的电解水制氢方式。但生产碱性制氢设备门槛并不低，尤其是涉及到1000标方大设备的规模化、工程化应用，对设备企业的工程经验、系统集成能力、产品迭代升级能力都有要求。

瑞麟科技董事长助理马震告诉高工氢电，碱性电解槽在单位时间内产氢量与电解槽的体积大小（包括电解小室数、电极面积等）和电解槽的运行电流密度有关。

因此，目前提高碱性电解槽单位产能的主要方法有两种，要么增加电解小室的数目或者增大电解小室的直径；要么提高现有电解槽运行的电流密度。

电解槽向1000标方以上发展，如果在不改变电解槽运行电流密度的情况下，通过多个电解小室单元依次叠加来提升单槽产量会造成槽体长度过长，导致电解槽体积过大、安装不便，电解槽的气密性差、电解槽中部下沉等问题；而在电解槽体积保持不变的情况下，提高电流密度，会使电解小室电压上升，从而带来单耗的提高，增大了设备的运行成本。

无论是通过扩大电解槽的体积大小还是增加运行电流密度，都对设备制造企业有着严苛的技术要求。一旦制作工艺不成熟，电解槽的气密性不达标，导致易燃气体泄漏，就可能引发灾难性的后果。

因此，电解槽单体的产氢量越大，在制造工艺技术的难度也越大。碱性电解水制氢设备如何在可再生能源规模化电解水制氢生产中时，实现“大规模、低能耗、高稳定性”三者的统一？为了平衡投资成本和运行成本，国内产学研机构及企业在提电密、提能效、保安全等方面进行了研发。

例如，天津大陆制氢研发出了电阻更低、阻气性能更好的隔膜，以及抗蠕变性更好的电解槽垫片等新材料，提升了电解槽性能；考克利尔竞立采用自主研发的零接触电阻电极结构，在提升工作电流密度的同时维持了能耗，可为客户节省投资成本。

一家碱性电解水制氢设备企业的生产负责人向高工氢电透露，在高电流密度下，公司产品使用的催化剂能够增加小室电化学反应的速率，从而降低小室电压，起到降低能耗的效果。

高工产研氢电研究所（GGII）提醒，目前制氢市场十分火热，企业争相开发大型化制氢设备。行业关注的人多、资金投入大，一定程度上会促使行业技术进步，但是技术的发展需要时间和验证过程。

新的产品设计不能代表设备的真实能力，设备的性能还需要进行严苛的试行验证，一旦示范项目的制氢设备发生泄漏爆炸，对整个行业的影响都是巨大的。