全球电解水制氢装置的发展长期处于缓慢甚至停滞的状态。直到 2018 年后，随着碳中和成为全球共识，欧洲地区明确提出绿氢发展规划，电解槽的发展开始加速，但由于制氢成本高、政府扶持资金不到位等原因，相关项目的部署步伐依旧相对缓慢。
根据 IEA 数据，2021 年，全球氢需求量达到了 9400 万吨，超过了 2019 年 9100 万吨的高点，但几乎所有的增长能都来自灰氢。同时，全球低碳氢总产量不到 100 万吨——而且几乎全部来自化石能源 +CCUS 的模式；截至 2020 年底，全球电解水制氢装机容量约为仅为 300 兆瓦。
但在 2021 年后，氢电解槽的发展轨迹急转直上，进入爆发式增长阶段，成为氢能产业最引人注目的环节。近日，IEA 发布一篇关于全球电解槽发展的跟踪报告，认为到 2022 年底全球氢电解槽装机量将增长到 1 吉瓦以上，到 2030 年，所有在建项目的投产可能使电解槽装机容量达到 134-240 吉瓦。以下为氢云链整理的重点和解读。
2021 年成为全球氢电解槽产业的转折点。2021 年成为 " 梦想照进现实 " 的一年：单年度装机量超过 200 兆瓦，比 2020 年增长三倍，成为历史装机量最高的一年；总装机容量达到 500 兆瓦以上，同比增长近 70%！IEA 认为，变化的原因来自于中国，仅宁夏光伏制氢项目装机容量就达到 150 兆瓦，占全球新增装机容量的近四分之三。
2022 年电解水制氢的发展进一步加速。在欧洲地区，尽管俄乌战争重挫了欧洲地区的环保进度，迫使其重启煤电等设施，但也使欧洲对于氢能的重视程度再上一台阶；北美地区，拜登政府的出台了 氢枢纽计划，并在 2022 年 9 月 23 日出台了美国氢能路线图草案；中国地区也在 2022 年 3 月出台了氢能产业长期规划。
2022 年底全球电解槽装机量将达 1.4GW。如图 1 所示，根据目前正在投建的项目，到 2022 年底，全球电解制氢产能可能达到 1.4GW 左右，总产能比 2021 年增长近 3 倍，到 2023 年预计将达到 5GW 以上。如果目前的电解制氢规划全部实现，2030 年全球电解产能将达到 134-240 吉瓦。这个数字是 2020 年的 447 倍 -800 倍！若考虑其他新增项目，十年间的水电解设备增长量将达到千倍以上！其中欧洲和澳大利亚领先，各占总装机量的 30% 左右，其次是拉丁美洲，占比超过 10%。
图 1 2019-2023 年按技术划分的电解总装机容量（单位：MW）
来源：IEA
全球电解槽产能已达到 8GW/ 年。如图 2 所示，电解槽产能方面的增长同样令人乐观，目前全球水电解制氢设备生产能力已经达到 8GW/ 年，预计到 2030 年，该数字将增长至 60GW/ 年以上。
图 2 全球电解槽产能预测
来源：IEA
电解槽技术竞争进入新阶段。如图 1 所示，现阶段碱性电解槽仍占主流地位，但随着 PEM 电解槽成本的快速下降，以及 SOEC/AEM 等技术的发展，2023 年起电解槽技术路线的竞争将进入新阶段。
对比净零排放仍有巨大的空间。图 2 为 2019-2023 年净零情景下各类电解槽的装机量情况。而到 2030 年，净零场景下全球的电解槽装机量将达到 720000MW（720GW），对比 2020 年具备 2400 倍的增长空间！
各地区竞争激烈，各国政府大力支持电解制氢发展。没有政策支持，即使是进入商业化阶段的 ALK 与 PEM 也无法与传统的制氢技术竞争。一些政府已开始以补贴、贷款、税收减免和碳差价合同 ( CCfDs ) 的形式实施此类政策。其中国际上几个重要的公告包括：
美国：2021 年，美国国会通过了《两党基础设施法》，其中包括为建立氢枢纽提供拨款，以及促进基础设施和电解制造的激励措施。美国能源部贷款计划办公室敲定了一项为大型储氢项目提供的 5.04 亿美元贷款担保。2022 年 8 月签署的《降低通货膨胀法案》提供了多项税收抵免和赠款资金来支持氢技术。
欧盟：2022 年 7 月，欧盟委员会批准了 54 亿欧元的资金，以支持其第一个与氢相关的欧洲共同利益重要项目 ( IPCEI ) ，重点是氢技术。预计在 2022 年末和 2023 年初，还有另外三个涉及工业应用、氢基础设施和移动性的 IPCEI。
德国：2021 年，德国启动了 H2Global 计划，该计划使用类似于 CCfD 方法的机制，通过德国政府的赠款资金来补偿供应价格（生产和运输）与需求价格之间的差异。初步招标过程预计将于 2022 年开始。
英国：2021 年，英国向公众咨询了一种基于与 CCfD 类似方法的低碳氢的商业模式。政府的目标是在 2022 年最终确定商业模式，并为从 2023 年起达成最终投资决定的项目分配第一批支持合同。
小结
IEA 的电解槽跟踪报告展示了氢电解槽巨大的市场潜力：十年数百倍乃至上千倍的市场规模增长，足以使电解槽成为下一个光伏产业。如此赛道，不可错过。
市场规模的快速发展，必然陪随着市场竞争的加剧。各国政府与企业都在加大在电解制氢方面的投入和扶持，以求争夺行业领先地位；不同技术路线的选择，降本提效的竞赛，则为市场竞争增加了更多的变数。
在广阔的行业前景下，企业在把握市场机遇的同时，需要慎重地考虑技术路线、供应链、市场节奏等一系列企业战略的选择。
