根据光伏发电系统的并网情况，制氢方式分为并网制氢和离网制氢。并网制氢是指将风光机组产生的电能并入电网，再从中取电用于制氢，适用于大规模弃光消纳和储能场景。而离网制氢则是将光伏发电系统产生的电能直接供应给电解水制氢设备，常用于分布式制氢场景。

  在整个制造环节，核心的设备载体就是电解槽，电解槽的性能直接决定制氢系统的整体效率，同时对能耗控制和安全性具备极其重大影响。

  中国氢能设备持续展现全球先进性与领先性，普遍的应用于火电、半导体、有色金属、玻璃等高端工业领域。后续国内氢能的快速的提升，得益于国内市场需求与应用推动设备研发，为技术制造提供实践机会，进而促进技术制造的持续进步。

  目前电解水制氢技术的主流形式有四种，分别为碱性水电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM）、高温固体氧化物电解（SOEC）以及固体聚合物阴离子交换膜电解（AEM）。

  碱性电解技术是目前电解水领域中最成熟的技术。其制氢的基础原理是：在电流的作用下，水通过电化学反应被分解为氢气和氧气，随后氢气和氧气分别在电解池的阴极和阳极析出。

  PEM电解技术当前正处于市场化初期阶段，其核心组件涵盖具有非常出色质子交换能力的聚合物薄膜，以及紧密贴合在电解质薄膜两侧的阴阳极催化层。PEM电解的工作原理简述如下：水在阳极通过催化作用分解为氧气和氢离子（H+），氢离子随后穿越电解质隔膜到达阴极，并在阴极处获得电子生成氢气。反应完成后，氢气和氧气分别通过阴阳极的双极板进行收集并输送。

  AEM电解槽作为一种新型的电解设备，其制氢原理在于采用阳离子交换膜作为隔膜，这使得它能够在更广泛的pH范围内运行。

  SOEC电解槽，作为一种高温电解设备，其制氢原理在于使用固态氧化物作为电解质，并在高温条件下运行，以此来实现水或二氧化碳的电化学分解。

  碱性电解槽作为最早实现工业化的水电解技术，凭借数十年的应用经验，已显得很成熟；PEM电解水技术近年来在产业化道路上迅猛发展；SOEC水电解技术目前仍处于初步示范阶段；而AEM水电解的研究尚处于起步阶段。

  对四种电解水制氢技术（碱性电解、PEM电解、AEM电解和SOEC电解）进行全方位的比较分析，涵盖其应用领域、最佳适用场景、发电兼容性、各自优势与劣势等方面。

  AWE技术在应对近期可再次生产的能源消纳问题上具备快速部署和应用的优势。但从技术维度考量，PEM电解水技术因其高电流密度、紧凑的电解槽体积、灵活的运行特性，特别适应风电、光伏发电的波动性和随机性，展现出良好的匹配性。随着PEM电解槽的广泛应用，其成本有望迅速降低，预示着未来5至10年的发展的新趋势。而SOEC、AEM水电解技术的逐步发展则高度依赖于相关材料技术的重大突破。

  图4：2023年绿氢招标项目技术路线占比 数据来源：公开资料，制造业排名数据库整理

  现阶段大多企业聚焦于碱性电解槽。2023年中国电解槽招标总产能超过 1.5GW， 其中碱性电解槽占比约92%，PEM 电解槽约4%。单家厂商碱性电解槽产能大部分在0.5-1.5GW之间，行业格局较为分散。当前ALK电解是我国可再次生产的能源制氢市场上的主流技术。

  PEM电解水技术在电流密度、能量转化效率、氢气纯度和出口压力，以及对于波动性电源的响应速度方面更有优势，正慢慢的变成为制氢发展和应用的重要方向。

  碱性电解槽发展路线：碱性电解槽发展路线 数据来源：公开资料，制造业排名数据库整理

  中国在碱性电解槽领域从始至终保持着领头羊，通过深入研究和创新，不断的提高电解槽核心材料隔膜和电极技术的性能，为电解水制氢技术的发展奠定坚实基础。

  中国的电解水设备厂商大致上可以分为传统制造商如中船718所、苏州考克利尔竞立、天津大陆制氢、北京中电丰业、凯豪达等等，和跨界布局的隆基绿能、阳光电源等企业。碱性电解槽技术源于718所，经多年发展，前期中船 718 所、苏州竞立、天津大陆“老三家”企业瓜分市场，现国内电解槽企业多源自这三大企业，形成较为强大产业链。

  国内碱性电解槽领域已集聚超百家企业，涵盖传统制氢企业、新能源和装备制造新入局者，以及科研院校支持的氢能初创公司。2022年，14家企业纷纷推出碱性电解槽新品，而到了2023年，这一数字已跃升至24家，显示出碱性电解槽行业的竞争日趋白热化。派瑞氢能在出货量上拔得头筹，隆基氢能紧随其后位列第二，华电重工与航天思卓则首次跻身前五强。尽管TOP5厂商的合计市占率占据半壁江山，但相较2022年显著下滑明显，反映出随着新玩家的纷纷加入并实现设备交付，市场之间的竞争日益激烈，市场集中度显著降低。

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