在全球能源結構轉型與“雙碳”目標的驅動下，氫能作為清潔能源載體，正成為各國能源戰略的核心方向。中國作為全球最大的氫氣生產國，電解水制氫行業迎來歷史性發展機遇。
電解水制氫是一種通過電解過程將水分解為氫氣和氧氣的方法。具體來說，在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。根據技術及結構原理差異，電解水制氫技術可分為四種主要類型：堿性電解水技術(ALK)、質子交換膜電解水技術(PEM)、高溫固體氧化物電解水技術(SOEC)和固體聚合物陰離子交換膜電解水技術(AEM)。
技術路線上，堿性電解(ALK)與質子交換膜(PEM)為當前主流，前者占據68%的市場份額，后者因效率提升與成本下降(如陽光氫能設備成本較2023年下降28%)加速滲透，形成“ALK主導、PEM追趕”的格局。
1. 技術路線分化與成本博弈
堿性電解技術(ALK)憑借成熟工藝和低成本(西北項目電價降至0.03元/kWh)占據市場主導，但單噸制氫成本較PEM高0.8元/kg，規模化應用面臨效率瓶頸。PEM技術則在高波動電源適配性上表現優異，2024年陽光氫能1.5MW系統中標阿曼合成氨項目，標志著國產PEM技術國際競爭力提升。此外，ALK-PEM混合電解系統研發加速，試圖兼顧成本與靈活性。
2. 市場集中度與生態重構
行業CR3(前三企業集中度)達72%，形成三大陣營：派瑞氫能(依托中船718所軍工技術)、隆基氫能(光伏巨頭垂直整合)、陽光電源(綠電-制氫-儲運全鏈布局)。國際競爭維度升級，美國對華PEM催化劑出口限制加劇技術“卡脖子”風險(進口依存度65%)，而歐盟碳關稅增加綠氫出口成本1.2美元/kg，倒逼企業加速碳資產認證與產能出海(2024年電解槽出口量增長214%，東南亞市場占比37%)。
3. 區域布局與產能競賽
西北地區依托風光資源稟賦成為綠氫主戰場，內蒙古、新疆、甘肅三地規劃產能占全國70%以上。長三角與珠三角則聚焦氫能應用端，廣東、江蘇等地通過氫能管網建設(如中石化西北氫能管網)降低輸氫成本，形成“西北制氫、東部消納”的產業協同。
據中研產業研究院《2025-2030年中國電解水制氫行業市場競爭格局分析及發展前景預測報告》分析：
當前行業正處于從政策驅動向市場驅動的關鍵轉折點。政策層面，碳配額交易(CCER)與綠氫補貼(如單項目年均碳收益增加120萬美元)加速商業化進程;技術端，2000A/cm²高電流密度PEM膜電極、材料基因庫(催化劑用量降40%)等突破推動降本增效;市場端，化工脫碳(煤制烯烴綠氫替代)、鋼鐵氫冶金、燃料電池物流三大場景釋放千億級需求。
1. 需求結構轉型
綠氫將逐步替代灰氫，2030年化工領域需求占比或超50%，鋼鐵氫冶金示范項目(如寶武集團)進入商業化驗證階段。交通領域，燃料電池重卡物流網絡建設帶動加氫站配套需求，預計2025年燃料電池車用氫占比達15%。
2. 成本下降曲線
規模化效應與技術創新驅動設備成本下行，PEM電解槽單價有望從2024年的450美元/kW降至2030年的300美元/kW。綠電價格下降(西北部分地區已實現0.1元/kWh以下)進一步壓縮制氫成本，推動綠氫與化石能源制氫平價。
3. 全球化競爭維度
東南亞、中東等地區成為產能出海熱點，國內企業通過技術授權(如ALK技術輸出)、合資建廠(如東南亞37%市場份額)參與國際標準制定。同時，綠氫認證體系(如歐盟Guarantee of Origin)的完善將重塑全球貿易規則。
中國電解水制氫行業正經歷從“規模擴張”向“質量躍遷”的戰略轉型。短期內，堿性電解技術仍主導市場，但PEM技術憑借效率優勢與成本下降潛力，將在高端應用場景(如離網制氫、化工精細脫碳)實現突破。區域格局上，“風光氫儲”一體化基地與氫能管網基礎設施的協同建設，將重塑產業地理分布。
中長期來看，行業增長極將圍繞三大主線展開：一是化工、鋼鐵等傳統產業深度脫碳帶來的剛性需求;二是燃料電池汽車與氫儲能系統的應用擴展;三是綠氫國際貿易規則主導權的爭奪。企業若要在競爭中勝出，需聚焦高電流密度膜電極、波動電源適配系統等核心技術，同時通過垂直整合(如光伏-制氫-儲運閉環)與金融工具創新(如氫能碳資產開發)構建護城河。
投資者應重點關注三大機遇窗口：一是西北風光大基地配套綠氫項目的政策紅利期;二是氫冶金、合成氨等場景的技術驗證與商業化突破;三是東南亞、中東等新興市場的產能布局先發優勢。在“雙碳”目標與能源安全雙重邏輯下，電解水制氫行業將成為萬億級能源革命的核心戰場，具備技術創新穿透力與生態整合能力的企業將主導未來十年的產業格局。
想要了解更多電解水制氫行業詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2025-2030年中國電解水制氫行業市場競爭格局分析及發展前景預測報告》。
研究院服務號
中研網訂閱號