2024上半年PEM电解水制氢市场分析

网络 2024-09-10

2024年上半年，国内PEM制氢在绿氢浪潮下，凭借自身性能优势现已进入提速发展新阶段，不管是技术指标还是产氢规模，伴随下游需求显著增长，都已在呈现新的特点。

随着绿氢产业的崛起，有着运行电流密度高、能耗低、产氢压力高、易于与可再生能源消纳相结合的PEM电解水制氢路线被市场看好。2024年上半年，国内PEM制氢在绿氢浪潮下，凭借自身性能优势现已进入提速发展新阶段，不管是技术指标还是产氢规模，伴随下游需求显著增长，都已在呈现新的特点。

2024年上半年，这种势头表现尤为显著，PEM电解槽项目投运、新品研发、核心材料、生产设备及测试设备等方面都取得了较大进展，正在制氢设备领域开拓出一片新天地。

PEM电解槽商用化程度越来越高

大型绿氢项目的增加带动电解水制氢设备市场规模迅速扩大。从上半年绿氢项目的技术路线来看，碱性电解槽依然是绝对的主流，少数采用PEM电解槽。尽管PEM制氢相关项目从规模到数量都要比碱性制氢项目少的多，但是业界认为，PEM制氢作为一个刚刚开启商业化的技术路线，当前更重要的是积累实际运行的数据和运行案例。

2024年4月6日，华电科工承建的华电德令哈PEM电解水制氢示范工程宣布完成72小时连续试运，标志着国内首台套单堆MW级PEM电解水制氢装置实现商运，并且在试运行期间，整套装置运行稳定，各项运行指标达到“精品机组”优良标准，具有重大科技与产业示范意义。

3月，亿华通宣布其首个具有自主知识产权的PEM电解水制氢设备在新疆伊宁完成安装调试，成功产出氢气。这是亿华通首套商业化示范的PEM电解水制氢设备，标志着亿华通已打通关键材料、核心零部件、系统集成、系统控制等整套流程，为PEM电解水制氢和绿氢大规模示范应用奠定了基础。

因PEM电解槽具有结构紧凑、随制随加、节能高效的特点，更适用于可灵活布置的制氢加氢一体站的需求。5月6日，国富氢能的100Nm³/h PEM电解水制氢装备成功发货新疆乌鲁木齐，用于制氢加氢一体站，将为当地的10台燃料电池物流车提供加氢服务；3月18日，石油化工研究院开发的中国石油首套50标方/小时质子交换膜（PEM）电解水制氢示范站完成调试运行。

可再生能源发电制氢寻求功率稳定和波动较小的技术路径。碱性电解水设备单位造价低但开机速度慢，PEM电解水设备单位造价高但响应速度快，业界普遍认为，考虑到经济性、适应性，未来应用方向应以碱性设备结合PEM设备为主。

5月29日，中国氢氨谷宁夏太阳山绿氢制储输用一体化项目(一期年产1.65万吨绿氢项目)开工。该项目一期主要建设年产1.65万吨电解水制氢装置，其中碱性电解水制氢及纯化系统57套，PEM电解水制氢及纯化系统22套。

PEM制氢设备提质降本“进行时

绿色甲醇的成本主要取决于原料成本。相比于碱性电解槽领域动辄出现千标方及以上的产品，PEM电解槽在单槽制氢能力上还存在较大的差距，如何有效提升产氢能力和加快降本，是困扰所有PEM电解槽企业的难题。今年以来，多家企业争相发布PEM电解槽大标方新品，加速推进验证步伐。

5月下旬，新工绿氢推出的“天制一号”PEM电解槽，从10-500方不等，产品具有产氢纯度高，制氢成本低，对环境没有任何污染等优点；5月上旬，兴燃科技200 Nm³/h PEM电解槽下线，通过技术降本以及规模降本，设备制造成本可低于行业30%。

3月26日，上海氢锐发布了系列高效PEM电解槽，已经实现了从5标方到250标方的批量制造，单槽最大产氢量可达250 Nm³/h；几乎同一时间，氢沄新能源创新推出了QYS-8 PEM电解槽，该产品电解槽能耗降低至4.2 kW·h/ Nm³，优于行业标准。

2月份，清能股份和阳光氢能均发布了大标方PEM电解槽。清能股份1MW的PEM电解槽凭借3.6-4.3kWh/ Nm³H2优秀能耗表现、0.223m3高度紧凑的体积业内备受关注；阳光氢能300 Nm³/h PEM电解槽工作压力高达3.5MPa；独创的一体化结构与多功能流场设计，使额定直流电耗低于4.15kwh/Nm³ H2，设备负荷调节范围达5%-110%，负荷调节速率10%/s，在对动态性能调节要求更高的场景下，具有显著优势。

今年初，亿华通发布了自主研发的首套PEM电解水制氢设备；康明斯Accelera全球首台针对中国市场的本地化HyLYZER®-1000产品也正式下线。该产品为单台5MW的模块化产品，制氢能力1000标方/小时，这样的产品设计非常适用于便捷的现场室内安装需求，通过简单的模块互联即可实现增容。

据GGII调研数据，当前PEM制氢电解槽核心材料国产化率不足50%，且进口材料是国产材料的数倍，核心材料实现国产化替代后将有效降低PEM电解槽制备成本。

6月，莒纳科技推出量产型PEM制氢膜电极JP系列产品，阴极Pt载量低至0.35mg/cm²，阳极Ir载量低至0.86mg/cm²，降本约20%；4月7日，动量守恒实现了业内独创的PEM电解槽用钛基直通孔结构多孔传输层（SP-PTL）的大尺寸规模化量产。SP-PTL产品由于具有独特的直通孔结构，可以降低催化剂与流场之间的接触电阻，提高气液传输效率。对标未镀层钛毡，SP-PTL电解效率提高30%以上。

3月26日，氢锐科技在发布PEM制氢系统的同时，还发布了PEM膜电极，其中基于Nafion115膜的PEM制氢膜电极已经实现了PEM制氢膜电极的“卷对卷”批量制备,单片膜电极活性面积达3200cm²。

推动PEM制氢降本增效的另一大有效手段就是规模化生产和大标方PEM电解槽专用的检测设备。6月24日，亿氢科技宣布其PEM水电解团队正式入驻上海临港新片区金桥临港智荟园二期生产基地。该基地占地面积超过1000平方米，计划于2025年全面建成包含先进的研发实验室、智能制造生产线以及一流的质量检测系统的研发中试基地。

3月13日，兴燃科技PEM电解水制氢设备项目正式签约落户武高新。此次签约的项目总投资5亿元，将从事多款型号PEM电解槽及系统的研发及规模化生产，项目全部达产后预计年销售达15亿元。

在PEM大标方检测设备方面，5月28日，在锐格新能源2024新品发布会上，该公司宣布2024锐格新能源氢储能高端装备研发示范基地项目正式启动，并同时发布了星睿1000K兆瓦级PEM制氢检测装备。这款设备为PEM电解水制氢提供了全面、高效、稳定安全的测试解决方案。其高精度、高效率的测试性能，以及智能数据分析功能，可为用户提供更多的优化建议，有助于提升PEM制氢设备的整体性能。

总结

随着PEM电解水制氢技术的验证及进化，国内PEM制氢装机量增长趋势将进一步加快。在整个行业不断努力下，PEM电解槽的价格也在不断下降。业内人士预计在未来几年内，PEM制氢设备的价格将逐渐接近碱性制氢设备的价格，PEM电解槽的市场也会越来越大。

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