2024年中國制氫電源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：政策支持綠氫滲透率提升，制氫電源一片藍(lán)海 [圖]

內(nèi)容概要：制氫電源是電解水制氫系統(tǒng)中關(guān)鍵的電能轉(zhuǎn)換裝置，其核心功能是將交流電變換成與電解槽電壓匹配的直流電，制氫電源的性能和穩(wěn)定性對(duì)于提高氫能生產(chǎn)效率和降低成本具有至關(guān)重要的作用。2030年碳達(dá)峰情景下，我國氫氣需求量將突破4000萬噸，綠氫滲透率有望提升至15%。隨著綠氫需求起量，制氫電源需求及市場規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)張，2030年制氫電源潛在市場規(guī)模將突破百億元大關(guān)。

關(guān)鍵詞：制氫電源技術(shù)路線、可再生能源裝機(jī)、制氫電源市場規(guī)模、制氫電源發(fā)展趨勢

一、制氫電源行業(yè)概述

制氫電源是電解水制氫系統(tǒng)中關(guān)鍵的電能轉(zhuǎn)換裝置，其核心功能是將交流電變換成與電解槽電壓匹配的直流電，從而驅(qū)動(dòng)水的電解過程，使水分解為氫氣和氧氣。在可再生能源制氫系統(tǒng)中，制氫電源向上承接電網(wǎng)電力，向下為電解槽提供穩(wěn)定的直流電，制氫電源的性能和穩(wěn)定性對(duì)于提高氫能生產(chǎn)效率和降低成本具有至關(guān)重要的作用。

根據(jù)技術(shù)路線不同，制氫電源大致可以分為晶閘管制氫電源、PWM制氫電源兩類。晶閘管制氫電源采用半控型器件，只能控制電流的導(dǎo)通，而不能靈敏的斷開電流。而PMW制氫電源采用IGBT全控型器件，其開關(guān)頻率高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也比晶閘管整流器快。因此，PMW制氫電源對(duì)電網(wǎng)造成的諧波影響會(huì)比晶閘管整流器大幅降低，無需加裝晶閘管電路中所采用的有載調(diào)壓裝置，操作延時(shí)時(shí)間也得到大幅縮減。從應(yīng)用成本來看，按每1000標(biāo)方（5MW）電解槽配備一套制氫電源估算，晶閘管制氫電源價(jià)格為20～30萬元，PWM制氫電源價(jià)格為120～150萬元。相比之下，晶閘管制氫的成本優(yōu)勢較為突出。

二、制氫電源發(fā)展環(huán)境分析

我國氫能產(chǎn)業(yè)和發(fā)達(dá)國家相比仍處于發(fā)展初級(jí)階段。隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)，我國對(duì)氫能行業(yè)的重視不斷提高。尤其近幾年，氫能政策頻出，國家高度重視制氫技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。2022年3月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確指出重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫，嚴(yán)格控制化石能源制氫。氫能被確定為未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)被確定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

我國不斷加大對(duì)可再生能源的政策支持力度，相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)也持續(xù)火熱開工，我國可再生能源裝機(jī)量近幾年穩(wěn)居全球首位。2024年1-2月，我國水電累計(jì)裝機(jī)容量為42246萬千瓦，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量為45035萬千瓦，太陽能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量為64788萬千瓦，分別較2023年同期增長2%、21.3%、56.90%，可再生能源裝機(jī)容量穩(wěn)步上漲。

隨著可再生能源裝機(jī)容量的增長，電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與可持續(xù)性將得到顯著提升，從而保障制氫電源持續(xù)、高效的運(yùn)行。并且，可再生能源裝機(jī)容量的增長有助于降低制氫電源的運(yùn)營成本，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。另外，電解水制氫系統(tǒng)的建設(shè)能緩解電網(wǎng)消納壓力，為可再生能源發(fā)電帶來更廣闊的市場空間。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國制氫電源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場潛力分析報(bào)告》

三、制氫電源行業(yè)現(xiàn)狀

隨著氫能技術(shù)逐步成熟和制氫成本逐漸下降，氫能將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，繼而推動(dòng)氫能需求持續(xù)釋放。近年來，從中央到地方，各級(jí)政府及相關(guān)部門都陸續(xù)出臺(tái)政策，鼓勵(lì)可再生能源制氫技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在政策的引導(dǎo)下，我國制氫市場火熱，制氫電源訂單連連。隨著新應(yīng)用場景的拓展與成本的下降，我國氫氣需求將在2030年后出現(xiàn)爆發(fā)式增長。2030年碳達(dá)峰情景下，我國氫氣需求量將突破4000萬噸，占終端能源消費(fèi)的5%以上。同時(shí)，隨著綠氫成本劣勢的消除，我國綠氫滲透率也將持續(xù)上漲。目前，我國綠氫滲透率不足2%，這主要是由于綠氫制備技術(shù)不夠成熟，且設(shè)備以及制備成本較高所致。

接下來，企業(yè)將加大綠氫領(lǐng)域的投資力度，相關(guān)技術(shù)將加快攻關(guān)，綠氫產(chǎn)能也將提速擴(kuò)張。2030年，我國綠氫滲透率有望提升至15%。綠氫滲透率提升將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)需求量增長，電解槽作為水電解制氫的核心部件，其市場需求有望突破70GW。而每個(gè)電解槽都需要配備相應(yīng)的制氫電源來保證其正常運(yùn)行，因此隨著電解槽市場需求擴(kuò)張，制氫電源需求及市場規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)張，2030年制氫電源潛在市場規(guī)模將突破百億元大關(guān)。

四、制氫電源重點(diǎn)企業(yè)

臥龍電驅(qū)是一家致力于向全球用戶提供安全、高效、智能、綠色的電驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)解決方案和全生命周期服務(wù)解決方案的全球領(lǐng)先工業(yè)企業(yè)?！笆奈濉币詠恚P龍電驅(qū)圍繞源網(wǎng)荷儲(chǔ)氫進(jìn)行重點(diǎn)布局和發(fā)展，擁有電力變壓器、光伏、鉛酸和鋰電池、儲(chǔ)能PCS、制氫電源、光儲(chǔ)集成項(xiàng)目等方面的產(chǎn)品和技術(shù)。2019年至2022年，臥龍電驅(qū)的營收規(guī)模始終保持增長態(tài)勢，2020年增勢曾有所放緩，但2021年迅速回升。2023年前三季度，臥龍電驅(qū)的營業(yè)收入為124.23億元，同比增長10.42%。

臥龍電驅(qū)的制氫電源產(chǎn)品包括IGBT制氫電源、高頻隔離IGBT制氫電源、晶閘管制氫電源、DC-DC制氫電源。其中，IGBT制氫電源、高頻隔離IGBT制氫電源、DC-DC制氫電源都采用IGBT全控型器件，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較為敏捷，尤其高頻隔離IGBT制氫電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度最快，響應(yīng)時(shí)間在20ms以內(nèi)。但晶閘管制氫電源的生產(chǎn)成本較低，性價(jià)比優(yōu)勢突出。

五、制氫電源行業(yè)發(fā)展趨勢

目前，晶閘管制氫電源占據(jù)市場的主導(dǎo)地位，其采用半控型器件，只能導(dǎo)通電流而不能自主斷開電流，在可控性能上明顯遜色于IGBT全控型器件。相比之下，IGBT全控型器件的高效性、穩(wěn)定性、安全性更好，能夠有效控制電流的流向和大小，實(shí)現(xiàn)電源的高效轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定運(yùn)行。隨著可再生能源技術(shù)的迅猛發(fā)展，IGBT制氫電源也逐漸成為行業(yè)熱門賽道，受到了廣泛的關(guān)注和追捧。同時(shí)，隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，制氫電源的核心部件，如功率半導(dǎo)體器件、控制系統(tǒng)等，得到了不斷的優(yōu)化和升級(jí)，從而降低設(shè)備故障率和維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)制氫電源成本下降。并且，通過引入先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線、精密加工設(shè)備和智能檢測系統(tǒng)，制氫電源的生產(chǎn)過程更加高效、精準(zhǔn)，推動(dòng)制氫電源行業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)，推動(dòng)單個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本下降。另外，制氫電源和風(fēng)電變流器的技術(shù)原理與制氫電源有一定的相通之處，都是大功率電源，且都會(huì)涉及對(duì)電網(wǎng)的影響，與電網(wǎng)存在交互的過程。因此，風(fēng)電變流器企業(yè)在技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和市場資源等方面具備天然的優(yōu)勢。隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，制氫電源市場的需求有望呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的趨勢。風(fēng)電變流器企業(yè)捕捉到這一市場機(jī)遇，將加大研發(fā)投入，推出適應(yīng)市場需求的制氫電源產(chǎn)品。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國制氫電源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場潛力分析報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。