请务必阅读正文之后的免责条款部分[Table_Main][Table_Title]产业研究月报2022年05月26日，01期氢能专题系列报告（一）：迎接绿氢时代，电解槽设备正启航[Table_Summary]摘要：电解槽是电解水制氢系统的核心。由于制取氢气过程中几乎不存在碳排放，电解水制氢因而被认为是未来最为理想的制氢方式。按照技术路线的不同，电解水制氢共有4种不同方式，目前已经实现商业化的是碱性电解水制氢和PEM电解水制氢。电解槽是绿氢制取技术的关键，碱性电解槽结构简单、成本低，单台产氢量高；PEM电解槽结构与PEM燃料电池堆类似，但材料体系不同，国产化程度低，设备成本高。绿氢制取成本是决定电解水市场空间的关键变量。2022年，电解水设备厂商已披露产能合计约6.5GW。在目前三种主流制氢技术路径中，电解水制氢的成本最高，以大型绿氢项目应用较多的碱性电解水系统为例，制氢成本为22元/kg。影响电解水制氢成本的关键因素包括电价、工作小时数、设备成本，降低电价和提升工作小时数可以有效降低碱水制氢和PEM制氢成本；对于PEM制氢而言，设备成本过高是其实现大规模产业化应用的主要障碍，参考燃料电池系统的降本路径，未来PEM电解槽降本空间巨大。全球主要的电解水设备厂商包括挪威NEL、美国康明斯、德国西门子能源、英国ITMPower、美国PlugPower；这些国际巨头通过并购整合的方式，收购专注于电解水制氢领域的生产企业，通常为PEM电解槽生产商，来扩充自身产品线。具有行业影响的并购案例包括：NEL收购ProtonOnsite、康明斯收购Hydrogenics、PlugPower收购GinerELX等。国内的电解水设备生产商分为传统设备生产商和新能源企业两大类，目前多采用碱性技术路线。传统设备生产厂商包括，考克利尔竞立、中船718所（派瑞氢能）、大陆制氢、赛克赛斯、中电丰业、凯豪达、淳华氢能等，除赛克赛斯和淳华氢能外，其他企业的技术路线均以碱性电解槽为主；光伏龙头隆基股份、阳光电源等，均在2021年成立氢能子公司，跨界布局绿氢产业。风险提示：成本下降低于预期，核心技术突破不及预期，产业政策不及预期，宏观经济增速不达预期[Table_Author]产业研究中心作者：肖洁电话：021-38674660邮箱：xiaojie@gtjas.com资格证书编号：S0880513080002作者：鲍雁辛电话：0755-23976830邮箱：baoyanxin@gtjas.com资格证书编号：S0880513070005[Table_DocReport]往期回顾产业研究：储能技术路线选择——锂电、钠电、氢能、钒电谁将胜出2022.04.05钠离子电池系列报告（一）：钠离子电池蓄势待发2022.03.20产业研究：中国商飞拉动航空航天级碳纤维材料2022.03.15产业深度产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分2of17目录1.电解槽是电解水制氢系统的核心..................................................31.1.碱性电解槽：结构简单、成本低，单台产氢量高....................41.2.PEM电解槽：结构类似燃料电池堆，但材料体系有别，国内技术成熟度低，设备成本高................................................................42.绿氢成本是决定电解水制氢市场空间的关键变量..........................52.1.2022年，电解水设备厂商已披露产能合计约6.5GW...............52.2.绿氢成本的影响因素：电价、工作小时数、设备成本.............63.国际主流电解水设备厂商普遍通过收购整合方式，扩展PEM电解槽业务...................................................................................................73.1.NEL：全球最大的电解槽生产商，碱性电解槽积淀深厚，收购ProtonOnsite扩展PEM产品线.......................................................83.2.康明斯：收购Hydrogenics扩展电解槽和加氢站业务..............93.3.西门子能源：GP部门下设新能源业务，提供PEM电解槽.....114.国内电解水设备厂商目前多采用碱性技术路线...........................134.1.碱水制氢代表企业：考克利尔竞立.......................................144.2.PEM制氢代表企业：赛克赛斯氢能......................................154.3.光伏龙头企业跨界布局：隆基股份、阳光电源.....................15产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分3of171.电解槽是电解水制氢系统的核心目前国内主流的制氢路线包括化石能源制氢（煤制氢、天然气制氢）、工业副产氢、电解水制氢，电解水制氢在制取氢气过程中几乎不存在碳排放，因而被认为是未来最为理想的制氢方式。按照电解质的不同，电解水制氢可分为碱性电解水制氢（AWE）、质子交换膜电解水制氢（PEM）、高温固体氧化物电解水制氢（SOE）、固体聚合物阴离子交换膜电解水制氢（AEM），其中AWE、PEM已经实现商业化，SOE、AEM仍然处于研发和示范阶段。表1：不同电解水技术特性AWEPEMAEMSOE电解质隔膜30%KOH石棉膜质子交换膜阴离子交换膜固体氧化物电流密度（A/c㎡）＜0.81-41-20.2-0.4电耗/效率（kwh/Nm³）4.5-5.54.0-5.0-预期效率约100%工作温度/℃≤90≤80≤60≥800产氢纯度≥99.8%≥99.99%≥99.99%-相对设备体积11/3--操作特征需控制压差，产气需脱碱快速启停，仅水蒸气快速启停，仅水蒸气快速启停，仅水蒸气可维护性强碱腐蚀强无腐蚀介质无腐蚀介质-环保性石棉膜有危害无污染无污染-技术成熟度充分产业化初步商业化实验室阶段初期示范单机规模（Nm³/h）≤1000≤200--资料来源：《电解水制氢技术研究进展与发展建议》2021.02大连化物所，国泰君安证券研究电解槽是电解水制氢系统的核心。电解水制氢系统由电解槽及辅助系统组成，其中电解槽是电解反应发生的主要场所，辅助系统则包括电力转换、水循环、气体分离、气体提纯等模块。图1：NEL-常压碱性电解水制氢系统(150-3880Nm³/h)图2：NEL-PEM电解水制氢系统(2000-5000Nm³/h)资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分4of171.1.碱性电解槽：结构简单、成本低，单台产氢量高碱性电解槽主要由电极、隔膜、极板（双极板+极框）、密封垫等零部件组装而成。碱性电解制氢技术以30%wtKOH溶液或者25%wtNaOH溶液作为电解质，阴阳电极采用Ni基材料，隔膜采用石棉布或聚砜等绝缘材料，直流电流密度通常为0.25A/c㎡，工作温度一般维持在80-90℃，工作压力在3.2MPa以内，能耗4.5-5kWh/Nm³H2。碱性电解制氢技术成熟度高，设备制造成本低，单体设备产氢量大，但电流密度低、电解槽体积大，同时启动时间长，与可再生能源电解水适配度较低。图3：碱性电解槽工作原理及结构图4：隆基氢能碱性电解槽（产氢量1000Nm³/h）资料来源：《中国制氢技术的发展现状》，国泰君安证券研究资料来源：隆基氢能官网，国泰君安证券研究1.2.PEM电解槽：结构类似燃料电池堆，但材料体系有别，国内技术成熟度低，设备成本高PEM电解槽的结构类似燃料电池电堆，主要由膜电极（质子交换膜、催化剂、气体扩散层）、双极板构成，但在材料用量和加工工艺两者有所差异。PEM电解槽的电解质为固体质子交换膜，氢气渗透率较低，产生的氢气纯度高，仅需脱除水蒸气，工艺简单，安全性高；采用零间距结构，欧姆电阻较低，显著提高电解过程的整体效率，且体积更为紧凑；压力调控范围大，氢气输出压力可达数兆帕，可以适应快速变化的可再生能源电力输入。图5：PEM电解槽工作原理及结构图6：阳光电源PEM电解槽（产氢量50Nm³/h）产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分5of17资料来源：《中国制氢技术的发展现状》，国泰君安证券研究资料来源：阳光电源官网，国泰君安证券研究表2：PEM电解槽与PEM电堆的材料体系差异关键材料PEM电解槽PEM电堆催化剂异同点：制备工艺类似，贵金属原料不同阳极：电解槽具有强酸性和高电位，故需采用Ir、Ru，用量为2mg/c㎡；阴极：Pt，用量0.4-0.6mg/c㎡；阴/阳极：均采用Pt，用量0.3-0.4mg/c㎡质子交换膜异同点：基本一致，均采用全氟磺酸质子交换膜（杜邦Nafion系列膜、陶氏Dow系列膜、旭硝子株式会社Flemion系列膜、旭化成株式会社Aciplex-S系列膜），仅在产品型号上有所区别对高强度、低透过率/穿透率、化学耐久性有严格要求，常采用熔融挤出成型的100-200nm膜更关注低离子传输阻力，常采用溶液流延成型的25-50nm超薄膜气体扩散层异同点：阳极材料不同，制备工艺不同阳极：钛毡（阳极高电位会氧化碳材料，故采用钛材料，如烧结钛粉、烧结钛毡和膨胀钛网）阴极：碳毡（制备流程：金属粉末→搅拌混合→压实成型→烧结成毡）阴/阳极：均使用碳纤维纸（制备流程：碳纤维→浸渍处理→磨浆→湿法造纸→真空干燥）双极板异同点：贵金属用量不同耐腐蚀性要求更高，采用贵金属（Pt）涂层处理的高机械强度钛金属板石墨板、金属板（不锈钢、钛合金），无需贵金属涂层处理资料来源：《碳达峰与碳中和目标下PEM电解水制氢研究进展》2022.02，国泰君安证券研究2.绿氢成本是决定电解水制氢市场空间的关键变量2.1.2022年，电解水设备厂商已披露产能合计约6.5GW据GGII调研统计，2021年中国电解水制氢设备出货量超过350MW。其中，考克利尔竞立出货量达到160MW排名第一，主要受益于宝丰能源绿氢项目，公司1000标方制氢设备出货量国内领先；按出货量统计的CR3（考克利尔竞立、中船718所、赛克赛斯氢能）大约60%。根据已披露的企业产能情况，主流电解水生产企业2022年的产能合计约6.5GW。表3：部分披露产能的电解水设备厂商电解水设备企业企业产能情况产能考克利尔竞立碱性水电解制氢设备2021年产能600MW，2022年有望达到1GW1GW中船718所（派瑞氢能）年产碱性制氢装备350台（估算1.4GW）、PEM纯水制氢装备120台（估算100MW），合计产能1.5GW1.5GW隆基氢能2022年底产能将提升至1.5GW1.5GW阳光电源（合肥阳光氢能科技）公司自主研发制造1000标方碱性制氢系统和兆瓦级PEM制氢系统产品，预计2022年产能为1GW1GW凯豪达电解水制氢设备2021年总产能200套以上（估算500MW），年总产值20亿元以上0.5GW中电丰业2021年设备生产能力达到400台套（估算1GW），可向客户提供5Nm3/h-1200Nm3/h的水电解碱性和PEM（2MW）制氢设备1GW资料来源：公司官网，国泰君安证券研究产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分6of17表4：2021年以来国内部分大型电解水制氢项目项目地点电解技术电解槽公司规模宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”宁夏碱性考克利尔竞立等150MW国电投宁东可再生能源制氢项目宁夏碱性中船718所12MW华能集团“华能彭州水电解制氢科技创新示范项目”四川碱性考克利尔竞立13MW中国石化首个兆瓦级电解水制氢示范项目河南PEM康明斯2.5MW鄂尔多斯首个氢能源制储用一体化项目内蒙古碱性阳光电源30MW中国石化新疆库车绿氢示范项目新疆碱性考克利尔竞立、隆基氢能、718所240MW资料来源：公司官网，国泰君安证券研究2.2.绿氢成本的影响因素：电价、工作小时数、设备成本在目前三种主流制氢技术路径中，电解水制氢的成本最高。以大型绿氢项目应用较多的碱性电解水系统为例，不考虑土建安装、原料水和人工运维，制氢成本=电价×单位电耗+每年设备折旧/每年制氢总量，按照可再生能源电价为0.3元/kwh，碱性电解水制氢系统价格1200万元，每年工作2000小时，测算电解水制氢成本为22元/kg。表5：化石能源制氢及工业副产氢成本与碳排放制氢种类制氢方式原料价格制氢成本（元/kg）碳排放（kg二氧化碳/kg氢气）化石能源制氢煤制氢550元/吨822-35天然气制氢3元/立方米1210-16工业副产氢--10-16-资料来源：《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2020年版）》，国泰君安证券研究表6：大型碱性电解水制氢项目电解槽设备价格估算企业设备投资额/设备销售规模碱性电解槽价格隆基氢能隆基氢能100台1000标方碱性电解槽的销售规模为10-15亿元1000-1500万元/台宝丰能源宝丰能源“太阳能电解制氢储能及应用示范项目”设备投资额3.27亿元，包含30台1000标方碱性电解槽及相应的辅机1090万元/台中石化中石化新疆库车项目电解水制氢订单额10.7亿元，拟采招52台1000Nm³/h的碱性电解槽，配套建设13组电解水气液分离设施和7组氢气纯化设施1235万元/台资料来源：公司公告，国泰君安证券研究（备注：中石化新疆库车项目，假设电解槽设备占比60%、配套设施占比40%）表7：电解水制氢成本计算项目碱性电解槽制氢成本PEM电解槽制氢成本测算依据（1）1000Nm³/h的碱性电解水系统1200万元，设备折旧期10年，采用直线折旧、无残值；（2）电价0.3元/kWh，每1m³氢气耗电4.5kWh;（3）每年工作2,000h，每年制氢200万m³;（1）250Nm³/h的PEM电解水系统2000万元，设备折旧期10年，采用直线折旧、无残值；（2）电价0.3元/kWh，每1m³氢气耗电4.0kWh;（3）每年工作2,000h，每年制氢50万m³;电耗成本1.35元/Nm³，占比70%1.20元/Nm³，占比23%设备成本0.60元/Nm³，占比30%4.00元/Nm³，占比77%产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分7of17单位体积氢气成本1.95元/Nm³5.20元/Nm³单位质量氢气成本21.69元/kg57.84元/kg资料来源：国泰君安证券研究（备注：PEM电解槽制氢成本为根据行业经验数据测算）对电解水制氢成本影响较大的变量：电价、设备成本、工作小时。在碱性电解水制氢中，电耗成本占比达70%，最有效的降本路径是可再生能源电价的下降，以及工作小时数提升。在PEM电解水制氢中，设备成本占比达77%，最有效的降本路径是降低设备成本、提高工作小时数。目前，国内尚无PEM电解槽的大型绿氢项目应用，和PEM电解槽成本高昂有较大关系。PEM电解槽设备成本的下降空间可参考燃料电池系统，以亿华通为例，2017年至2021年，燃料电池系统成本从1.44万元/kw降至0.53万元/kw，降幅达到63%。表8：提升工作小时数可显著降低电解水制氢成本2000h4000h6000h8000h碱性制氢成本（元/kg）21.6918.3517.2416.69PEM制氢成本（元/kg）57.8435.6028.1824.47资料来源：国泰君安证券研究表9：亿华通燃料电池系统的售价及成本20172018201920202021燃料电池系统销售收入（万元）18,76932,91448,10849,98851,805燃料电池系统销售成本（万元）10,59616,73324,92427,61730,855销售功率数（kw）7,38013,68023,81035,60058,580燃料电池系统售价（万元/kw）2.542.412.021.400.88燃料电池系统成本（万元/kw）1.441.221.050.780.53资料来源：亿华通招股书及年报，国泰君安证券研究3.国际主流电解水设备厂商普遍通过收购整合方式，扩展PEM电解槽业务全球主要的电解水设备厂商包括挪威NEL、美国康明斯、德国西门子能源、英国ITMPower、美国PlugPower。这些国际巨头通过并购整合的方式，收购专注于电解水制氢领域的生产企业，通常为PEM电解槽生产商，来扩充自身产品线。表10：国际主流电解水设备厂商均加码布局PEM电解水制氢技术企业国家电解槽业务NEL挪威自研碱性电解水技术超过90年；2017年收购ProtonOnsite，扩展PEM电解槽业务Cummins美国2019年收购水吉能，扩展电解槽和燃料电池业务；公司1MW以上项目均采用PEM电解槽SiemensEnergy德国2020年从西门子分拆上市，专注PEM电解槽ITMPower英国专注PEM电解槽超过20年，2021年向林德出售全球最大PEM电解槽24MWPlugPower美国2020年收购GinerELX从事电解槽设备生产，主攻PEM电解槽产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分8of17资料来源：公司官网，国泰君安证券研究3.1.NEL：全球最大的电解槽生产商，碱性电解槽积淀深厚，收购ProtonOnsite扩展PEM产品线NEL公司位于挪威，其历史可以追溯到1927年，最早起源于NorskHydro公司的氢电解槽开发小组，发展至今已有超90年的碱性电解槽技术积累。2015年和2017年，公司通过对外收购扩展了PEM电解槽业务和加氢站业务，形成了现在的氢电解槽（碱性电解槽、PEM电解槽）和加氢站两大业务板块，分别由NELASA旗下NELHydrogenElectrolyser和NELHydrogenFueling负责业务开展。图7：NEL电解槽业务发展历程资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究2021年，公司营业收入合计7,98亿挪威克朗（约合5.49亿元人民币），其中电解槽和加氢站营收分别为4.66亿和3.32亿挪威克朗；归母净利润合计-4.75亿挪威克朗，其中电解槽和加氢站的归母净利润分别为-2.1亿和-1.7亿挪威克朗。图8：2014-2021年NEL营业收入（亿挪威克朗）图9：2014-2021年NEL的EBITDA（亿挪威克朗）资料来源：NEL年报，国泰君安证券研究资料来源：NEL年报，国泰君安证券研究NEL的电解槽产品包括：A系列常压碱性电解槽、M系列PEM电解槽、C系列PEM电解槽、H系列PEM电解槽、S系列PEM电解槽等。电解槽的下游客户包括：Nikola（燃料电池重卡制造商）、丹麦EverfuelA/S（氢能基础设施开发商）、法国LhyfeLabsSAS（绿氢生产商）、西班牙Iberdrola（风电运营商）。01234567820142015201620172018201920202021加氢站电解槽-4-3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.5020142015201620172018201920202021加氢站电解槽产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分9of17表11：NEL电解槽产品产品名称规格型号产品性能常压碱性电解槽（A系列）A150（50-150Nm³/h）、A300（150-300Nm³/h）、A485（300-485Nm³/h）、A1000（600-970Nm³/h）、A3880（2400-3800Nm³/h）碱性电解槽功耗：3.8-4.4kWh/Nm³单槽最大功率2.2MW（产氢量440Nm³/h）A1000型号占地面积：350㎡PEM电解槽（M系列）M2000（1698Nm³/h）、M3000（2952Nm³/h）、M4000（3936Nm³/h）、M5000（4920Nm³/h）PEM电解槽功耗：4.5kWh/Nm³产氢纯度：99.9995%MC250（246Nm³/h）、MC500（492Nm³/h）针对客户需求提供集装箱式PEM电解槽PEM电解槽（C系列）C10(10Nm³/h)、C20（20Nm³/h）、C30(30Nm³/h)PEM电解槽功耗：5.8-6.2kWh/Nm³产氢纯度：99.9998%PEM电解槽（H系列）H2(2Nm³/h)、H4（4Nm³/h）、H6(6Nm³/h)PEM电解槽功耗：6.8-7.3kWh/Nm³产氢纯度：99.9995%PEM电解槽（S系列）S10(0.27Nm³/h)、S20（0.53Nm³/h）、S40(1.05Nm³/h)PEM电解槽功耗：6.1kWh/Nm³产氢纯度：99.9995%资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究2017年4月，NEL完成以7000万美元总对价收购ProtonOnsite的100%股份的交易，成为全球最大的电解槽生产商。NEL此次收购ProtonOnsite的原因，主要出于公司对PEM电解槽未来需求的强劲预期，通过此次收购可以有效补充公司产品组合，为市场提供所有规格的碱性电解池和PEM电解槽。图10：ProtonOnsite被收购前的财务数据图11：NEL披露收购ProtonOnsite的关键原因资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究资料来源：NEL官网，国泰君安证券研究3.2.康明斯：收购Hydrogenics扩展电解槽和加氢站业务康明斯的业务收入分为五大板块：Engine（发动机业务）、Distribution（分销业务）、Components（零部件业务）、PowerSystems（动力系统业务）、NewPower(新能源业务)，电解槽业务隶属于新能源业务板块。2021年，康明斯集团整体营收299亿美元，EBITDA为36亿美元；新能源业务营收1.16亿美元，EBITDA为-2.23亿美元，营收占比不足1%。图12：2021年新能源业务收入占比仅0.4%图13：2018-2021年康明斯新能源业务（百万美元）产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分10of17资料来源：康明斯年报，国泰君安证券研究资料来源：康明斯年报，国泰君安证券研究2019年9月，康明斯宣布正式完成2.3亿美元收购加拿大电解槽企业Hydrogenics（水吉能）的81%股权交易，以拓展自身的氢燃料电池和氢生产技术；收购完成后，Hydrogenics与康明斯2018年设立的电动动力事业部合并为新能源业务部（NewPower）。收购前，Hydrogenics的营业收入主要包括电解槽（OnsiteGeneration）和燃料电池（PowerSystem）板块，2018年，Hydrogenics营业收入合计为3390万美元，电解槽和燃料电池营业收入分别为1830万美元、1560万美元。图14：2014-2018年水吉能营业收入（百万美元）图15：2014-2018年水吉能EBIT（百万美元）资料来源：Hydrogenics年报，国泰君安证券研究资料来源：Hydrogenics年报，国泰君安证券研究康明斯的电解槽产品包括HyLYZER-PEM电解槽（1-20MW）、HySTAT-碱性电解槽（50-500kW）两个产品系列；其中，碱性电解槽产氢量较小，主要是电厂里面发电机用氢，1MW的项目以上都采用PEM电解槽。公司电解槽产品的主要客户包括商业气体公司（法液空、林德），以及需要高纯度氢气的工业终端用户（壳牌石油）。图16：康明斯的PEM电解槽产品系列发动机业务33%分销业务26%零部件业务26%动力系统业务15%新能源业务0.4%73872116-90-149-172-223-230-180-130-80-3020701202018201920202021营业收入EBITDA30.223.617.525.318.30.010.020.030.040.050.060.020142015201620172018CorporateandOtherPowerSystemsOnsiteGeneration1.7-1.20.0-1.0-3.2-12.0-10.0-8.0-6.0-4.0-2.00.02.020142015201620172018CorporateandOtherPowerSystemsOnsiteGeneration产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分11of17资料来源：康明斯官网，国泰君安证券研究图17：康明斯的碱性电解槽产品系列资料来源：康明斯官网，国泰君安证券研究3.3.西门子能源：GP部门下设新能源业务，提供PEM电解槽2020年9月，西门子能源从西门子公司分拆上市，登陆法兰克福交易所。西门子能源业务包括两大板块：GasandPower（GP）和SiemensGamesaRenewableEnergy（SGRE）。西门子能源提供的电解槽产品归属于GP下的新能源业务，目前尚属于初创性质，对业务收入的贡献占比较低。2021年，西门子能源整体营收为3.3亿欧元，GP部门营收为2.1亿欧元。图18：西门子能源业务结构产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分12of17资料来源：西门子能源年报，国泰君安证券研究西门子能源专注于PEM技术作为电解水设备的制造工艺，主要原因包括：（1）快速启停，高操作灵活性，冷启动能力；（2）零碳排，无污染物，氢气纯度＞99.9%，无腐蚀性化学电解液；（3）可再生能源电价低于0.3元/kWh具备经济性，体积小，维护费用低。图19：西门子能源选择PEM电解槽作为绿氢制取路线资料来源：西门子能源官网，国泰君安证券研究西门子能源目前提供PEM电解槽的产品型号包括Silyzer200和Silyzer300。其中，Silyzer300总容量为17.5MW，由24个模块构成，产氢量为335kg/h（3726Nm³/h）。2022年4月，西门子能源公告将在柏林启动电解水制氢设备的规模化生产，拟建设的电解水制氢设备生产线占地2000平方米，投入约3000万欧元，新产线将于2023年投产，初始产能1GW。产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分13of17图20：西门子能源Silyzer系列PEM电解槽产品发展路线资料来源：西门子能源官网，国泰君安证券研究4.国内电解水设备厂商目前多采用碱性技术路线国内的电解水设备生产商分为两类：一类是传统设备生产厂商，专注耕耘电解水领域多年，如考克利尔竞立、中船718所、大陆制氢、赛克赛斯、中电丰业、凯豪达、淳华氢能等，除赛克赛斯和淳华氢能外，其他企业的技术路线均以碱性电解槽为主；另一类是隆基股份、阳光电源等新能源企业，跨界布局绿氢产业，2021年，隆基股份、阳光电源等分别通过成立氢能子公司以及下线电解槽产品等入局绿氢项目。表12：国内主要电解水设备厂商及融资情况企业路线成立时间融资情况一、传统电解水设备生产厂商考克利尔竞立碱性2018.12暂无中船718所碱性+PEM2008.03暂无大陆制氢碱性1995.062021年1月公司完成战略融资，滨化股份子公司出资1750万元收购天津大陆制氢17.50%股权凯豪达碱性2015.04暂无中电丰业碱性+PEM2007.07暂无赛克赛斯PEM2003.06公司共完成4轮融资，投资方包括融丰源创、济高控股、融源通达、美锦能源、智明浩金等；2021年12月，美锦能源子公司发起设立气候壹号基金（基金总规模5400万元），专项投资参股山东赛克赛斯氢能源，持股比例为3.00%淳华氢能PEM2015.06暂无二、新势力入局隆基氢能碱性2021.032021年9月，隆基氢能完成天使轮融资，投资方为朱雀投资，持股比例为36.79%阳光氢能碱性+PEM2021.06暂无产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分14of17国富氢能碱性+PEM2016.06目前已进入券商辅导阶段资料来源：企名片，国泰君安证券研究4.1.碱水制氢代表企业：考克利尔竞立考克利尔竞立是苏州竞立和比利时JohnCockerill集团于2018年合资成立的公司；依托苏州竞立的专业技术和生产经验，公司在苏州竞立原班人马的基础上，全新打造“考克利尔竞立”品牌，打造成一个国际化的专业性公司。2022年1月JohnCockerill集团持股100%。自发展至今，公司在碱性电解槽技术方面始终处于领先地位，先后研制出全球首台1000Nm³、1200Nm³、1300Nm³的碱性电解槽；在国内1000Nm³/h以上约75台电解水设备中，公司拥有47台，占比超过60%。图21：考克利尔竞立碱性电解水技术发展历史资料来源：考克利尔竞立官网，国泰君安证券研究公司的主营产品为碱性电解槽，规格从2Nm³-1300Nm³。2021年，公司最新交付的1300Nm³/h碱性电解槽，电流密度达到6000A/㎡，电耗为4.1kWh/Nm³；公司目前还在进行2000-3000Nm³/h碱性电解槽的开发。目前，公司的碱性水电解制氢设备产能已达到600MW，2022年有望达到1GW。表13：2021年以来公司重大设备订单项目时间公司重大设备订单/项目2021.04为宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”（项目共30台）提供22台1000m³/h加压水电解制氢设备2021.08为法国液化空气集团提供5台功能定制化设备，包括DQ-1000/1.7以及DQ-600/1.7两个型号2021.08出厂全球首台单体产氢量1200Nm³/h大型水电解制氢设备，供给北京冬奥会2022.03出厂3台1000Nm³/h的碱性电解水设备，由国内知名光伏材料企业购入；2021年，公司为8家光伏材料企业供应了15台套产氢量1000Nm³/h系列产品产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分15of172022.04出厂2台800Nm³/h的碱性电解设备（国内多晶硅行业龙头企业，公司此前已为该企业供货5台同规格设备）资料来源：考克利尔竞立官网，国泰君安证券研究4.2.PEM制氢代表企业：赛克赛斯氢能赛克赛斯氢能成立于2007年，是一家从山东大学实验室走向市场化的PEM制氢企业，是国内少数投入时间长、具备产业基础的PEM电解水企业。2018年，公司出厂全国首台50Nm³/h的PEM电解槽；2020年，承担国家兆瓦级PEM电解槽（200Nm³/h）研发项目，并于2021年6月实现首台兆瓦级PEM电解槽开机运行。图22：赛克赛斯氢能PEM电解槽的规格及参数资料来源：赛克赛斯氢能官网，国泰君安证券研究4.3.光伏龙头企业跨界布局：隆基股份、阳光电源传统电解水设备厂商外，隆基股份、阳光电源等光伏企业也设立氢能子公司，布局绿氢产业。2021年3月，隆基股份成立隆基氢能作为公司专注氢能事业的主要抓手，氢能子公司定位是为绿电制取绿氢提供大型的电解水制氢装备，最终产出的氢能产品是EPC，即“光伏+制氢设备”的交钥匙工程项目，但同时也会对外单独出售制氢设备。2021年6月，阳光电源设立全资子公司合肥阳光氢能科技专注氢能业务，公司此前曾与大连化物所共同成立“PEM电解制氢技术联合实验室”，研制大功率PEM电解制氢装备。图23：阳光电源SHT1000AALK制氢装置图24：阳光电源SHT200PPEM制氢装置产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分16of17资料来源：阳光电源官网，国泰君安证券研究资料来源：阳光电源官网，国泰君安证券研究隆基氢能和阳光氢能均已下线电解槽产品，并获取大型项目订单。2021年10月，隆基氢能首台碱性水电解槽正式下线，氢气制备能力达1000Nm³/h及以上水平；2022年4月，隆基氢能与老牌电解水企业（中船718所、考克利尔竞立）共同中标中石化新疆库车绿氢示范项目。2021年3月，阳光电源发布国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽（50Nm³/h、250kw）；2022年4月，阳光氢能与正能集团合作打造鄂尔多斯首个氢能源制储用一体化项目，为该项目提供制氢电源、制氢装置、智慧氢能管理系统整体解决方案。表14：大型电解水制氢项目及配套设施建设情况项目名称项目情况中国石化新疆库车绿氢示范项目项目总投资近30亿元，主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分：新建装机容量300MW、年均发电量6.18亿kWh的光伏电站；新建年产能2万吨的电解水制氢厂，拟采招52台单槽制氢能力1000Nm³/h的碱性电解槽，装置最大制氢能力52000Nm³/h(约240MW)，配套建设13组电解水气液分离设施和7组氢气纯化设施；电解槽设备提供商为隆基氢能、中船718所、考克利尔竞立；新建储氢规模约21万标立方的储氢球罐，输氢能力每小时2.8万标立方的输氢管线及配套输变电等设施。阳光电源&正能集团——鄂尔多斯首个氢能源制储用一体化项目项目计划投资13.96亿元，规划建设6000Nm³/h碱性电解水制氢、200MW光伏发电、2座1000kg/12h以加氢为主的综合能源站项目及配套设施，项目共分三期建设：一期主要依托余热余气发电机组供电，建设氢气产量及充装能力1000Nm³/h，加氢能力1000kg/12h电解水制氢加氢装置；二期为以光伏项目发电供电，建设氢气产量及充装能力2000Nm³/h电解水制氢加氢装置三期建设氢气产量及充装能力3000Nm³/h电解水制氢加氢装置。资料来源：公司官网，国泰君安证券研究产业深度请务必阅读正文之后的免责条款部分17of17本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告为作出投资决策的惟一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。国泰君安证券研究上海深圳北京地址上海市静安区新闸路669号博华广场20层深圳市福田区益田路6009号新世界中心34层北京市西城区金融大街甲9号金融街中心南楼18层邮编200041518026100032电话（021）38676666（0755）23976888（010）83939888E-mail：gtjaresearch@gtjas.com