有人說,“內卷的風”終于還是刮到了電解槽產業,也有人說,電解槽產能過剩是個偽命題。人們不禁要問:作為制氫端最重要的設備的電解槽產業到底有誰在?因何吸引那么多企業來此?
事實上除了隆基綠能、天合光能、陽光電源等一大批光伏制造企業涌入,還有三一集團、東方電氣等一批風電制造企業進軍。有了這些在各自領域的領軍者進入電解槽產業,給人們最直觀的感受是,電解槽產業“出道即巔峰”,比起光伏、風電行業競爭的激烈程度,電解槽產業算是沖到了最前頭。
作為綠電制氫的關鍵設備,它的發展影響氫能產業全局,也關系著可再生能源制氫未來的出路。
多家搶標 競爭激烈
近日,大唐多倫15萬千瓦風光制氫一體化示范項目(制氫)水電解制氫成套設備招標結果公示,14000Nm3/h的電解槽訂單,竟然有多達10家企業參與競爭,不能排除還有參與的競爭者進不了前十。
氫能匯獲悉,國內1000標方堿性電解槽更是以百米沖刺的速度進入產業化應用,價格也呈現不斷下降的趨勢。2021年電解槽的中標價格高達1000萬元左右,2023年中標平均價格降到只有750萬元。
近期,國內市場甚至出現了中標價格不到450萬元/套的超低價,其價格相比2023年平均市場價格低了近四成左右,而低價并沒有讓招標規模上升。這或許也是大唐這個項目雖然規模不大,卻引來眾多競爭者的原因。
氫能匯不完全統計,2024年上半年,比較大的進行制氫設備招標的項目只有十余個。
但2023年國內共有25個電解槽訂單確認中標信息,總中標量達1453MW。其中,上半年就有國電投大安項目(245MW)、國能寧東可再生氣碳減排示范區一期項目(105MW)、河北鴻蒙新能源項目(40MW)等幾個大型綠氫項目發布電解槽大單。
與電解槽招標數量少相反的是電解槽生產企業的數量卻增長顯著,據不完全統計,2019年國內電解槽企業還不足10家,而到2023年,國內布局電解槽的企業已超300家。目前國內號稱準備切入電解槽市場的企業已超過150家,首臺套已下線的電解槽企業超過40家。
當前電解槽行業的競爭壓力顯而易見,僧多粥少的現狀打擊了不少設備廠商發展的信心。據Rystad Energy的預測,到2024年底,中國將部署約2.5 GW的電解槽產能。這一舉措預計每年將產生22萬噸(tpa)的綠氫,比全球其他地區總和還要多出6千噸。這些產能是否有消化的空間,讓很多人心里并沒有底。
不過從中國氫能的發展現狀看,中國綠氫的占比依然較低,電解水制氫僅占到1.5%,未來還是有相當大的進步空間。億利氫田時代的董事長王鐘濤日前表示,現在氫能行業大力發展,等氫氣規模化利用以后,氫氣進入工業,進入鋼鐵行業,進入化肥合成氨等等大型工業行業里邊,一開機就不可能停產。
2023年,我國公開發布的在建及規劃綠氫項目數量合計有118個,項目規劃總投資突破4600億元。2024年上半年,我國新增發布綠氫項目超過80個,項目規劃總投資超過2023年全年水平。綠氫項目數量暴增,一并帶動制氫裝機規模迅速擴大。截至2024年6月,國內電解水制氫示范項目在建及規劃總裝機75GW,在建及規劃綠氫項目超74GW/(555萬噸)。
由此可見,氫能設備應用的空間相當大,當前的困境只是黎明前暫時的黑暗,可再生能源制氫未來的市場體量會很大,需求也會同步增長。
產能過剩 只是表象
當電解槽行業被“內卷”和“產能過剩”之類的關鍵詞壓得有些喘不過氣的時侯,有業內專家提醒,其實電解槽產能并沒有人們想象得那么多,大部分企業只是規劃了相應的產能,而實際情況則是“不見兔子不撒鷹”的“訂單式生產”。
或許是源于很多電解槽設備企業來自風電、光伏產業,這些企業經歷過清庫存的壓力,所以很多企業并沒有真正地制造新的產能。
氫能展會上各類電解槽產品
一位不愿透露姓名的專業人士透露:“現今能夠有效落地的制氫項目并不多,對于電解槽的需求量也沒那么大,加上電解槽裝備的復雜性和個性化特點,電解槽企業基本不會選擇生產較多電解槽產品導致庫存積壓,而是采用以銷定產的方式進行生產,也就是有了訂單才會生產,因此對企業對產能是有所把控的,并沒有外界預估得那么嚴重。”
對于電解槽產能是否過剩的問題,另一位業內人士坦言:“什么叫產能,是指現有產線資源下所能生產產品的最大數量;什么是產能過剩,上了產線但是利用率不高或者沒有足夠的訂單,形成了富余產能,但在電解槽領域這兩種現象都沒出現。目前,國內電解槽除個別企業上了部分的自動化產線,基本還停留在根據訂單手工組裝的階段,甚至都沒形成產線,何談產能過剩?”
實際上目前人們爭論激烈的產能過剩問題,實際可能只是停留在“規劃”層面。
技術仍存短板需升級
而實際上困擾電解槽產業的并不是產能問題,而是電解槽的技術依然有待升級和提高。國家能源集團氫能領域首席專家、國家能源集團北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)技術中心副主任何廣利公開表示,從堿性電解水制氫來看,其性能提升并不大。從技術水平發展來看,堿性電解槽完全沒有達到技術成熟的程度,技術性能提升的空間依然很大。
彭博新能源財經(BNEF) 在最新的《2023能源轉型投資趨勢報告》中給出數字,目前用于生產綠氫的制氫設備工廠平均產能利用率僅約為10%,其中中國大陸地區的利用率最低。
注:根據國內外量產產品的技術指標進行統計,不含研發階段數據;本表中電流密度指在小室電壓1.8V時的電流密度;負荷調節范圍的百分比值指相對于各產品的額定工作功率。
2023年,中國與海外的制氫項目在場景需求、標準要求等方面依然存在差異,尤其體現在對于電解槽在某些技術參數要求有所不同。
歐盟、美國等西方國家更看重電解制氫的“綠色屬性”,對制氫項目提出了“小時匹配”、“離網”等嚴格的標準,相應地對電解槽的響應速度、負荷調節范圍、長期使用的穩定性等要求更高。而國內對于綠氫定義相關的強制性標準、規則等規范性文件尚未出臺,大型綠氫項目仍以并網、半離網等為主,現階段市場對電解槽主要更看重制氫能耗等經濟性和示范性等指標。
PEM電解槽方面,中國與海外則在應用場景與發展階段上依然存在差異性。2023年海外PEM電解槽已開始面向規模化制氫項目。裝備技術更加成熟,市場銷售的產品以MW級為主,負荷范圍一般最低可至5%,貴金屬用量可低至0.3mg/cm2;“千方級”陣列化設計成熟,如德國西門子的24臺模塊并聯、17.5MW制氫系統。
西門子能源的相關產品
但2023年中國PEM電解槽面向分布式或示范性小規模制氫項目。市場銷售的產品多在MW級以下,負荷范圍最低一般在10%左右,貴金屬用量較高在1 mg/cm2左右;產品設計以單槽為主,尚未出現10MW級陣列產品。
由此可見,國內電解槽在后續的技術的創新發展方面依然有不小的進步空間。那么可再生能源制氫的技術更新迭代應該如何進行?
“做大”未必能“做強”
堿性電解槽,是國內目前主流的制氫設備產品,其進入的技術門檻不高,因此很多新老玩家不斷涌入這一賽道。不完全統計,目前至少有200多家企業規劃或布局堿性電解槽業務,其中不乏傳統能源企業,風電、光伏等新能源企業,電氣設備企業等一眾跨界者。
其中更是有超過50家央企、40家國企布局氫能,不少企業也布局了電解水制氫裝備,包括中國石化、中國石油、國家電投、華能集團、華電重工、東方電氣、中國寶武、中國船舶、中國航天、中集安瑞科、申能集團、上海電氣等12家央國企已經率先出手。
眾多電解槽生產企業在激烈的市場競爭中,如何抵御競爭壓力?國產電解槽企業選擇的是“作大”之路,也就是通過各種技術手段讓電解槽設備單機產氫量不斷增大,1000標方目前已經不是最新技術。
氫能匯發現,今年下線的堿性電解槽產氫量一般在1000標方到4000標方之間,直流電耗4.06-4.6kWh/Nm3。其中,1000標方的堿性電解槽下線數量最多,合計有8款,1500標方和2000標方堿性電解槽也有5款下線,1000—2000標方基本上成為電解槽廠商今年產品的主打款。
但做大電解槽的技術壁壘有多高?對于綠氫發展來說又有什么重要意義?或許業內氫能裝備企業需要重新思考新的創新模式。
海外闖關因何“先戰”西班牙
與國內市場激烈競爭態勢形成比較鮮明的對比,海外制氫設備市場卻存在很多機會。彭博新能源(BloombergNEF)數據顯示:中國電解槽生產成本僅為歐洲或美國的三分之一,在堿性電解水制氫技術路線(ALK)中,中國堿性電解槽的生產成本約為350美元/千瓦,而歐美國家堿性電解槽生產成本高達為1200美元/千瓦。
因為成本優勢,中國電解槽企業頻頻向海外市場布局。尤其是西班牙,成為多家電解槽企業的目標市場。
8月28日,西班牙安達盧西亞地區政府發布一項聲明,中國電解槽制造商中電豐業將投資22億美元在該地區建設綠氫工廠。根據協議,中電豐業將和西班牙當地企業開發兩個氫項目,一個在Málaga用于電解槽組件的制造,另一個在Huelva用于綠色氫生產,這些項目均將得到Hygreen Energy的投資。
然而中電豐業并不是第一個瞄準西班牙市場的氫能設備制造企業。比中電豐業更早的是天合元氫。
天合元氫與西班牙Arbro集團、韋爾瓦市政府在西班牙韋爾瓦市聯合召開新聞發布會 正式宣布達成160MW綠氫項目的戰略合作
天合元氫在今年7月宣布將聯合西班牙Arbro集團在韋爾瓦投資開發160MW綠氫項目,并計劃于2025年底開工建設,項目生產的綠氫提供給當地化工業,最終以綠醇和綠氨的形式通過韋爾瓦港口出口歐洲。
而隆基氫能行動更早一步,在去年6月,隆基氫能與Vision Grid Energy簽署戰略合作協議,雙方將匯集雙方的專業知識、先進技術和市場洞察,在西班牙開發綠色制氫項目,并持續提供可滿足工業、交通和社區各類能源需求的技術解決方案。
隆基氫能與Vision Grid Energy簽署里程碑式戰略合作協議
西班牙綠氫市場的崛起并非偶然,而是其資源稟賦、政策引領與資金驅動共同作用的結果。一方面,西班牙政府采取了資金驅動戰略。
今年7月,西班牙政府批準了8億歐元氫能補貼,用于支持七個重點綠色氫項目,其項目總電解能力高達652MW;另一方面,西班牙政府還確定了宏偉的氫能發展目標,其計劃在2030年前實現不低于4GW的綠氫電解槽裝機目標,致力于成為歐洲綠色氫的領導者;更重要的是,西班牙的風電和太陽能資源稟賦極佳,超過2500小時的日照時長和廣闊的海岸線資源,成為風電和光伏發展的理想之地。
也就是在當地發展綠氫項目,不僅可以消耗自家電解槽的產能,還能順道把風電、光伏設備一并銷往國外,形成一條龍銷售,對于這些設備企業來說,這種市場布局具有連鎖反應,可以極大緩解企業自身的庫存壓力。
盡管已經有氫能頭部企業成功出海歐洲,這并不意味著其他氫能企業可以跟風沖進西方市場。因為歐盟已經在研究限制中國氫能制造產品的出口,歐盟成員國正在考慮給當地氫能設備企業提供補貼,來對抗中國制氫設備給當地氫能設備企業帶來的沖擊。更重要的是,歐盟國家可能制定新的強制化標準,來阻礙中國制氫產品進入當地市場。
中國的氫能裝備企業如何在海外市場找到機會?除了西班牙,還有哪些國家可以成為新的“兵家必爭之地”?中國企業遠走海外布局氫能需要注意哪些問題?如何利用自身的品牌影響力撬動海外市場?非洲諸國有沒有發展綠氫的機會……
氫能匯認為,當前中國氫能設備制造企業應該避免同質化競爭和低價競爭,需要在技術創新上開啟獨特性、高技術壁壘的新型競爭模式。尤其是對于氫能這種安全性要求極高的產業來說,犧牲安全性以換取低價競爭的錯誤競爭手段萬萬不可嘗試。
而對于行業主管部門來說,抓緊完善氫能產業相關標準體系建設、鼓勵技術創新、加速氫能項目落地,此時此刻就顯得尤為重要。
素材來源:彭博財經、隆基氫能、天合光能等