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行业概况

可再生能源是一种在大自然界中能够持续不断滋生的、供应永不枯竭、使用永不竭尽的资源，这种资源对环境具有不容忽略的益处，或者说几乎没有任何污染，同时，其资源存在非常广泛，并适合于就近地点开发和利用。这样的资源主要涵盖了太阳能、风能、水能、生物燃料、地热能以及海洋能等等。

谈到可再生能源制氢，这主要是以风能、太阳能、水能、生物燃料、地热能以及海洋能等非矿质能源作为原料，来获取氢气。所谓’可再生氢‘即是指依据该标准定义范围内，当生产氢气过程中消耗的能源来源应当为可再生能源，并且每千克产生的氢气含碳排放量须低于甚至等于4.9千克二氧化碳排放当量（公斤CO2e/kgH2）时所取得的氢气。

关于上述提到的可再生能源，例如，风能、海洋能、水力能、地热能等其实不能直接转化成氢气，需要依循特定步骤，首先采用这些能源进行发电，然后利用电力通过电解水方式来制备氢气。然而，太阳能及生物质能则既可以将其用于发电，也可以直接被用来制取氢气。从另一个角度来看，根据制造氢气途径的不同，我们可以将其分为基于可再生能源发电的电解水制氢以及可再生能源直接制氢两类。其中，在依靠可再生能源发电制氢这个领域里，进展较为显著并在全球范围内得到推崇的技术主要有风电制氢技术以及光伏制氢技术；当然，从当前实际应用情况来看，地热能以及海洋能则仍然缺乏实现规模化制氢所需的相关技术铺垫。至于可再生能源直接制氢方面，主要分为太阳能直接制氢及生物质提纯制氢两种类型。

行业发展历程

相对于许多发达国家和地区而言，我国在可再生能源制氢技术领域的研发活动起步时间相对较晚，且在这一过程中所取得的成果尽管有所进步却仍显相对滞后。当前，我们面临着大量涉及未来大型可再生能源制氢示范工程的项目设计任务，然而在针对这些系统的关键性技术、效率提升以及其所涉及到的经济效益方面，尚未能够取得实质性的显著突破。然而，伴随着全球范围内对气候变化问题及其治理措施的日益重视，我们已经认识到了氢能在实现“碳中和”这个庄严承诺中的重要性，且目前全国范围内的氢能产业正迅速向前推进发展，可再生能源制氢事业无疑也将迎来全面的加速增长期。

从我国当前在可再生能源制氢领域的相关项目建设进度来看，从2009年至2014年这段时期，可再生能源制氢的研究与开发尚处于技术应用的初级阶段；然而自2015年开始，我国陆续启动了多个风电制氢项目的设计和施工；直到2019年，我国首次兴建的风电制氢项目终于正式竣工投运；随后，河南、内蒙古等地纷纷将可再生能源制氢项目列入地方重点示范项目清单之中，预估在不远的将来，即2023年左右，中国的可再生能源制氢事业将会迎来新的建设高潮并迎来更多的项目成功投产。

可再生能源制氢行业发展历程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业发展现状

目前，尽管我国氢气的生产能力仍然主要依赖于化石能源为主的制氢方式，然而，我们已经看到了氢源结构正在向更为可持续的“可再生氢”方向逐渐倾斜，同时，可再生能源制氢方面也已经取得了显著的进展和突破。

在产能数据上，根据中国氢能产业联盟近期公布的资料显示，截至到2023年11月份，我国已建设完成并开始运营的可再生能源制氢项目总产能已经达到每年7.14万吨，而在建项目的产能预计超过80万吨，此外，我们还拥有规划中的项目产能超过640万吨，这些总产能加起来已经超越了惊人的720万吨。随着各种阶段项目的逐渐发展实施，未来数年，我国可再生能源制氢的生产能力将会得到迅速且大幅度的提升与扩大。

从产量来看，2022年中国的可再生能源实现了电解水制造氢气的年生产量占我国氢气总产量的0.28％，约10万吨。

图表：2022年中国可再生能源制氢产量(单位:万吨)

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业竞争格局

行业竞争者类型

伴随着双碳战略目标的持续引领与推进，氢能时代已然来临，我国可再生能源制氢产业正以一种日益兴旺繁荣之势逐步成型。在此背景之下，我国可再生能源制氢领域所涉及到的有力竞争者主要包括来自全球范围内的制氢设备制造与供应商集团、我国本土具备强大技术实力與竞争力的制氢设备制造商、国内专注于能源与化学领域的龙头企业、我国规模庞大且实力雄厚的能源电力企业以及我国新能源发电装备产业链上的杰出代表等多个不同类别。

图表：中国可再生能源制氢行业竞争者类型及入场方式

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业竞争梯队

依照企业注册资本金规模进行归纳，我们可以将可再生能源制氢行业划分为三个层次分明的竞争阵营。首先，注册资本达到了千亿级别以上的参与者包括了国家能源集团、中国三峡集团、国家电网;其次，注册资本达到百亿规模的企业则囊括了国家电力投资集团公司、中国华电集团公司、中国大唐集团公司、中国华能集团等众多知名企业;最后，剩余的企业其注册资本均在百亿以下。

图表：中国可再生能源制氢行业竞争梯队

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业市场份额

据调查，2023年中国可再生能源制氢行业市场份额-按已投运项目产能如下：

图表：2023年中国可再生能源制氢行业市场份额-按已投运项目产能

数据来源：智研瞻产业研究院整理

行业市场集中度

数据显示，我国可再生能源制氢产业中排名前三位的企业所运营的项目总产能已经占据了超过60%的市场份额。从整体上看，我国的可再生能源制氢产业的企业格局呈现出高度集中化的态势。

图表：2023年中国可再生能源制氢行业市场集中度-CR3

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业企业布局及竞争力评价

在可再生能源制氢领域中，各大代表企业大多将重点业务区域投放在拥有充足风光资源的地域。值得注意的是，金风科技目前尚未启动任何可再生能源制氢项目的投入使用，然而宝丰能源、中国石油和三峡能源等公司在市场竞争格局中表现出了相对强劲的实力。

图表：2023年中国可再生能源制氢代表公司业务布局及竞争力评价

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业发展趋势

众所周知，设备成本以及电力消耗成本构成了绿氢成本居高不下的关键制约因子；令人瞩目的是，短期来看，风能、光伏发电进行氢气制备相较于并网发电，尚未展现出实质性的经济竞争力。据国际能源署（IEA）深入分析所示，受益于可再生能源成本逐步降低与氢气生产规模不断扩大的双重驱动，预计至2030年，通过利用可再生电力进行氢气制备的成本有望实现30%的降幅。伴随着太阳能光伏和风力发电成本的持续走低，即便考虑到氢气从（一般位于偏僻地区的）可再生能源产地运输过程中的输送及分配成本，在拥有优越可再生能源资源环境的区域投入建设电解槽供应氢气亦有望成为向终端消费者提供廉价氢气的优选项。

值得一提的是，质子交换膜型电解水制氢（PEM电解水制氢）系统具备迅速回应、适应不稳定动态操作环境的特性，尤其适合应对诸如风能、太阳能发电等可再生能源存在的供应波动问题，其未来实用前景十分明朗。尽管相对于碱性电解槽而言，PEM电解槽的设备成本显著偏高导致制氢成本相对较高，然而随着氢能产业的蓬勃发展，氢气市场需求的不断增长以及科技创新的持续推动，势必带动PEM电解槽成本的逐渐下跌。再加上可再生能源电力成本的大幅缩减以及氢气产量的同步提升，长期来看，PEM电解槽的制氢成本终将低于碱性电解槽。且鉴于其卓越的高效性、节能性、快速反应能力以及负载承受力等诸多优势，PEM电解槽无疑将引领未来可再生能源电解制备氢气的主导趋势。