电解槽研报
全球推广绿氢的过程中，仍然面临着许多问题，如制氢标准的确定、专利许可的限制以及制氢成本过高等等。目前，全球主要的氢能参与经济体，例如欧盟、美国、中国以及日本，尚未就氢能类型的判定标准达成一致的共识，而欧盟对制氢所需绿电确认的要求更为严格、繁琐。
全球范围内的氢能专利原来主要掌握在欧盟和日本手中，近年来占比前列的美国的份额正在逐渐减少，韩国和中国则在氢能专利领域崭露头角。全球制取绿氢的成本相对较高，并且由于风能和太阳能资源、产业政策、制氢产业成熟度等各种因素的影响，不同地区的成本也会有所差异，这预示着未来跨区域的绿氢贸易将具有巨大的发展潜力。
换言之，电解槽是绿氢生产的核心设备，全球电解槽行业正处于蓬勃发展之中，特别是中国市场已经成为了全球的领导者。根据国际能源署（IEA）的数据显示，截至2022年底，全球累计安装了超过1.4GW的电解槽，其中中国与欧洲分别占据了30%的市场份额，美国与加拿大两国总计占了约10%，而剩余约30%的市场份额分布在其他区域。考虑到各个国家先前公布的低碳制氢计划，可以推断出电解槽的装机数量仍有着相当可观的提升空间，预计到2030年，全球的电解槽累计装机总量将在175~420GW之间浮动。值得一提的是，全球电解槽装机量在过去的三年里迎来了快速的增长期，2023年全球累计装机总量已超越2GW，其中中国和欧洲地区在此期间的电解槽装机总量举世瞩目。
另外，电解槽的技术路线主要包括碱性电解槽、PEM、AEM、SOEC等等，其中碱槽和 PEM 的技术成熟度和商业化程度相对较高。在上述技术路线中，碱性电解槽在投入成本方面具备明显的优势，因此其装机量相较于其他技术路线遥遥领先。至于 SOEC 和 AEM 两种技术，它们目前正处于商业化的初级阶段，海外的技术成熟度普遍高于中国。在海外市场，SOEC 已经步入了商业化的中期阶段，而在中国市场，SOEC 目前仍处在研发和示范阶段，在产业化进程上与国外相比还有很大的差距，例如单体系统的规模最大只能达到百千瓦级别，且无法进行多次启动和停止操作。至于 AEM 电解技术，只有欧美部分制造商在该领域取得了一定的突破性进展。
关于碱性电解槽产业链的完整化问题，相比较而言，PEM 产业链的核心部件则存在着更大的国产替代空间。在 碱性电解槽产业链中，极板、密封垫片、制氢电源等环节已经全面实现了国产化，然而隔膜却是国产化程度最低的关键零部件。目前，中国的装备企业主要采用的 PPS 隔膜被日本东丽公司所垄断，而新型的复合隔膜还处于商业化验证阶段。至于 PEM 电解槽产业链的核心部件和材料，例如 PEM 用膜、催化剂、气体扩散层等，其进口依赖度都相对较高。
全球主要电解槽制造商纷纷筹划扩大产能布局，同时也吸引了诸如风能、太阳能、石化及氢燃料电池等领域的企业进入这一领域，展现出电解槽产业多元化发展的趋势。目前，中国已然成为全球电解槽制造的重要基地，其总体产能规模远超其他国家。截至2023年，全球电解槽名义产能已达58吉瓦（GW），其中中国占据了38吉瓦，占比高达66%。值得注意的是，中国电解槽制造商主要采用碱性技术路线，该类产品的产能约占全球碱性电解槽总产能的70%左右。而在欧洲地区，PEM与碱性两种技术路线的成本相当接近，因此这两种技术路线均得到广泛应用，其装置产能仅次于中国。
观点：未来产业趋势预测
1)中国和欧盟的碳中和政策推动中国与海外电解水制氢市场快速发展，尤其是中国电解槽行业供需双旺。
2)中国产碱性电解槽的技术成熟度、产品稳定性和成本控制等方面已全面领先世界，资本助力产能释放加速，未来加强出口、抢占海外市场将成为必然选择。因此欧美市场可能短期内担心中国装备企业的竞争而推动贸易保护、关税壁垒，但长期看中外合作将有助于推动行业健康、快速发展因此构建海外合作渠道也成为衡量企业全球竞争力的重要参考项。但若缺少中国供应链支持则海外市场的成本无法快速降低至可实现“平价制氢”、最终作茧自缚，否则将错过风光配储的绝佳机会。若短期遇到严苛的海外贸易壁垒，相对产能过剩也会带来中国价格体系震荡。
3)中期内主要的氢能应用场景为化工和冶炼行业的灰氢、蓝氢市场绿氢替代和波动能源消纳制氢，氢能交通输运原料供给和民用冷热电联供等场景尚需时日。
4)碱性和PEM的技术成熟度和成本优势均远高于AEM和SOEC技术路线、因此中期内碱槽与PEM槽优势会扩大。设备采购价格、预期的产能利用率(开机小时数)、运行维护成本等设备制造商可以优化的方面至关重要，而电价因素同样不可忽略。
5)氢能汽车产业大约中期以后会进入蓬勃发展期，同时居民管道气掺氢的比例也会大幅提升，届时对于城市内“分布式”制氢的需求将增加，低成本、小标方的PEM槽将面临需求爆发的临界点。
6)随着技术成熟度不断提高、容量、比功率、产氢能耗等与电解槽设备运营成本密切相关的指标将持续优化，设备性能将在不断新增的示范项目.商业化项目中持续验证与提高。
7)产能过剩的问题也需要得到重视，但短期内以大型化工/治炼企业为主的模式会筛选掉产品力不足、研发与服务能力差的企业。
8)主要原材料和零部件均已实现国产，DPS隔膜和复合區膜的国产化将加速、PEM槽的全氟磻酸酯与PRM膜、贵金属催化剂等上游环节均存在较高对外依赖、产业即将突破、实现快速降本。同时，贸易壁垒预计主要出现在主机环节，上游原材料面临的贸易壁垒压力相对较小。
超声波喷涂设备用于许多电解涂层应用中。催化剂层的高度均匀性和悬浮颗粒的均匀分散能够创造非常高效的电解槽涂层，无论是单面还是双面。在绿色氢气生产中，氢气是通过电解分解水产生的，只产生氢气和氧气。超声波喷涂设备在这个真正的绿色能源生产过程中为电解槽涂上涂层。
在大量氢燃料电池生产中，验证了超声波喷涂设备用于PEM电解槽涂层是理想的方式，它是将碳基催化剂油墨喷涂到电解质膜上的理想选择。超声波喷涂设备是完全自动化的，能够双面涂布，并能够将不同的催化剂配方应用于膜的每一侧。涂层的耐久性和可重复性被证明优于其他涂层方法，通常不仅能够延长涂层PEM得使用寿命，还能够提供更高的效率。
在碳捕获电解应用中，超声波涂层设备将催化剂应用于膜，用于在进入大气之前分离和捕获二氧化碳。二氧化碳与工业过程中产生的废气流中的其他气体分离，例如燃煤和天然气发电厂或钢铁和水泥厂的废气流；旨在减少碳排放，以应对全球变暖。通常，捕获的二氧化碳可以被加工成有价值的碳基副产品，如塑料、橡胶或燃料。
关于驰飞
驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的，可大幅减少过量喷涂，节省原材料，并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持，保证客户涂层稳定量产；针对特殊器械涂层需求，提供涂层定制研发服务；提供各类涂层代工服务。
杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。
