氢能行业深度研究：氢能源产业链企业梳理

当前发展氢能的上市企业主要依托两种路线发展氢能：

1） 依托原有化工装置副产氢气， 纯化后送入下游，相关标的多为具备工艺副产氢产能的大型化工企业，制氢业务运转本 质为供给驱动。

2）基于地域优势，直接发展绿电耦合电解槽制氢用于替代化石原料， 相关标的有新建内蒙基地的宝丰能源和立足于库布其沙漠的亿利洁能等，本质为资源需求耦合。当前制氢企业氢气消纳仍以就近消纳为主，商业模式运转成功的关键仍为 “自产自销”产业链的完整性。其中产氢纯度较高同时成本相对较低的 PDH 副产氢企业， 如东华能源、金能科技以及卫星石化等，已成功实现初步的氢气外售。

美锦能源：焦炭龙头，率先转型入局氢能全产业链建设

公司现有焦化产能 715 万吨/年，是全国最大的独立焦炭生产商之一。以传统焦企转型 升级为目标，2017 年公司启动氢能产业布局，依托自有焦化尾气资源制氢并开展加氢 站建设和园区建设。公司现已在全国运营加氢站 17 座，较 2021 年数据实现翻倍增长， 十四五期间规划建设上百座加氢站；中游通过参股的方式布局燃料电池核心零部件，参 股国鸿氢能进入电堆及燃料电池系统领域，参股鸿基创能进入膜电极领域，参股赛克赛 斯进入电解水制氢领域，控股飞驰科技进入燃料电池重卡行业，参股企业多为行业内领 先企业。

华昌化工：依托煤制氢发展氢能产业，首批重卡已交付运营

东华能源：丙烯龙头稳步扩张，已实现氢气外销

公司立足于长三角/珠三角地区的聚丙烯新材料和氢能应用市场，主要产品为液化气贸 易和 PDH 产聚丙烯（160 万吨，2022 年报口径），延伸打造“丙烷-丙烯-聚丙烯+氢气”全 产业链，副产氢气达 9 万吨/年以上，纯度可达 99.999%。公司 2019 年加入长三角氢能 基础设施产业联盟，依托 PDH 产能扩张实现副产氢综合利用：

（1）氢气外销贡献收入， 与多所企业建立稳定的氢气供应关系。2022 年共实现氢气销售约 2.42 万吨，收入约合 3.3 亿元；

（2）与氢能产业链相关企业以及政府合力打造氢能源运营生态圈；

（3）建设 氢气充装站和加氢站；

（4）与中核集团合作建设高温气冷堆项目，打造零碳产业园，与 国内外重点研发机构联合推进核能制氢项目。

滨化股份：氯碱工业龙头，参股天津大陆完善自身氢能产业链

公司是氯碱工业龙头，主要产品为烧碱和环氧丙烷。截至 2022 年年报，公司烧碱产能 61 万吨，在山东省内位居前列，同时公司环氧丙烷产能达 27 万吨。依托氯碱副产氢气， 公司 2017 年着手开发副产氢气净化工艺技术，至 2021 年末已形成 1500 标方/h 氢气净 化能力。2017 年公司与亿华通共同出资设立滨华氢能源，2021 年 1 月滨华氢能源受让 天津至信持有的 17.5%天津大陆（制氢设备高新技术企业）股权，以战略投资的方式完 善自身氢能产业链。公司每年副产氢气约 1.8 万吨（2022 年 1 月数据），氢能源子公司 可利用副产氢气制备动力氢用于氢能源汽车。

卫星化学：轻烃裂解行业龙头，平湖基地为第三方提供氢气

公司成立于 2005 年，是国内最大、全球前五大丙烯酸制造商。目前公司已形成 C2、C3 产业链，并依托丙烷脱氢和乙烷裂解装置的大量副产高纯氢气开始布局氢能产业。当前 C2 和 C3 共副产氢气 21 万吨，1/3 计划外售（2023 年 5 月披露）。公司于 2019 年成立卫 星氢能科技公司，积极发展氢能源：

（1）加入长三角氢能基础设施产业联盟，投资氢能 基础设施领域，现已和浙能集团、液化空气等企业签订战略合作，建设加氢站示范试点、氢气液化装置等；

（2）推动新能源综合利用示范项目，研究氢燃料电池储能技术；

（3） 在园区建设加氢站为第三方气体公司提供氢能资源（现平湖基地已在外供）。

金能科技：丙烷脱氢助力氢气产能增长，积极布局实现氢气外销

公司成立于 2004 年，主营产品有焦炭/炭黑/丙烷脱氢（PDH）/聚丙烯等。目前拥有大 型单体丙烷脱氢装置（PDH, 90 万吨/年），工业副产氢气约 3.5 万吨/年，预计 2023 年末 新材料与氢能源综合利用二期项目投产后，氢气产能将接近 7.1 万吨/年。2021 年，公司 全资子公司金能化学与青岛董家口经济区管理委员会、青岛董家口发展集团签订战略合 作协议，三方将加强氢能综合利用方面的深度合作；2023 年 4 月据公司披露，已与下 游公司客户签署协议，将通过管道输送的方式外销氢气。此外，公司规划在青岛厂区周 边建设首座加氢站，将部分面向社会车辆。

中国石油：氢能业务布局稳步推进，拓展绿色发展增长极

公司成立于 1999 年，是我国油气行业占主导地位的最大油气生产和销售商之一。2021 年，公司启动改革，正式将新能源业务（含氢能）提升为与油气业务并列的一大业务板 块。依托石化副产氢优势，公司氢气总产能已超过 260 万吨/年，产出氢气纯度达到 99.999%以上，在环渤海/陕甘宁等 7 个区域部署建设 19 个氢提纯项目，将现有制氢/副 产氢技术与二氧化碳捕集相结合，实现“蓝氢”供应，同时满足城市交通用氢需求。2021 年 5 月 ， 公 司 成 立 氢 能 研 究 所 。2021 年 11 月 ， 公 司 参 与 建 设 的 张 家 口 200MW/800MWh 氢储能发电工程顺利通过专家会评审。

中国石化：大型能源化工国企，深度参与氢能全产业链布局

宝丰能源：煤制烯烃行业龙头，布局绿氢耦合煤化工项目

公司是国内高端煤基新材料行业领军企业，同时是当前国内少有实现规模化绿氢替代化 石能源的绿色工业企业。公司目前在氢能的布局以制氢用氢一体化为主：制氢端，2022 年首批 30 台电解水制氢设备已全部投运，产能达到 3 万标方/小时（2022 年半年报期 间），且未来公司每年计划以新增 3 万标方/小时绿氢的速度不断扩大产能。绿氢应用端， 公司内蒙古鄂尔多斯基地新项目已于今年 3 月开工，创新采用绿氢与现代煤化工融合协 同生产工艺。项目一期建设年产 300 万吨烯烃，其中 40 万吨植入绿氢耦合制烯烃。未 来公司将继续探索新能源与现代煤化工产业一体化融合发展新模式。

亿利洁能：立足内蒙古，积极打造特色光伏-沙漠-绿氢-化工产业链

公司拥有以氯碱、聚酯为核心的两大现代煤化工产业链，旗下洁能科技聚焦大型工业园 区低碳、安全高效的综合能源供应。自 2013 年起投资建设 GW 级光伏治沙项目，并立 足自身绿电优势构筑“风光氢储新材料”产业链。2021 年 11 月，公司与内蒙古鄂尔多斯 东胜区政府等多方签订合作协议，合资建设鄂尔多斯氢能重卡及新型燃料电池一体化生 产基地。2022 年 7 月，公司与国家电投合资成立内蒙古库布其绿电氢能，以其为主体实 施的鄂尔多斯库布其 40 万千瓦风光制氢一体化示范项目于 2023 年 1 月初获批，项目总 投资 29.45 亿元，制氢能力约 1.55 万吨/年，预计于 2023 年 6 月开工建设，产出氢气用 于下游绿色新材料项目。2022 年 9 月公司控股比例为 32%的亿利氢田时代正式发布首 台内蒙古自治区 1000 标方碱性电解槽，具备 500 台产能的装备碱性电解槽加工生产线 同步正式投产下线。

碱性电解槽（其电解质溶液多为 KOH 碱性溶液）由多个单一的电解槽小室串联组成，采用双极压滤式结构组装。单个电解槽小室的核心部件有双极板（电极催化剂一体化） 和隔膜。电解质溶液由溶液通道进入小室中，碱性溶液中“富有”的氢氧根离子在阳极反 应生成氧气，氢气则在电解池的阴极生成，两种气体产物分别在阳极和阴极小室生成， 并因为隔膜的存在不会相互渗透而是从各自的通道运出。相比 PEM 电解槽，碱性电解 槽因具有成本低/大型化/技术成熟等优势在国内的绿氢化工应用中具有更高的市占率。

行业增长迅猛，竞争激烈。国内碱性电解槽的发展呈现三大特征：

1）出货量大幅增长。2022 年中国碱性电解水制氢设备的出货量约 776MW，电解槽总出货量在 800MW 左右, 同比增长超过 100%；据 GGII 统计，2023 年一季度已开工和招标电解槽的绿氢项目超 过 8 个，合计电解槽招标量达 813.5MW，同比增长超过 300%，已超过去年国内全年电 解槽出货量。

2）单槽生产能力大型化。据企业公布的碱性电解槽新品，单槽最大产氢 量已接近 2000Nm3 /h。

3）国产化程度高，已实现部分出口。据势银统计，国内已有超 百家企业布局或规划碱性电解槽的研发和生产，2022 年碱性电解槽生产企业已披露产能 接近 11GW，国内碱性电解槽技术相比国外更为成熟，正在开启出口进程，如 2022 年 3 月中电丰业与西班牙某光伏公司签订电解槽出口协议。

考克利尔竞立：John Cockerill 氢能业务中国总部，中国市场占有率近 60%

公司是比利时 John Cockerill 氢能业务中国总部。2017 年，公司研制出全球首台 1000Nm3/h 碱性电解水制氢设备，并将该设备推向市场进行商业化应用，目前 1000Nm3/h 已成为行业内的主流型号。2021 年，公司分别下线国际首台 1200Nm3/h 和 1300Nm3/h 的电解水制氢设备，标志着国内绿氢制备技术的规模化突破。2022 年，公司 加速进行碱性电解槽的工艺升级，并推动二对一、四对一模块化系统应用至宝丰能源、 中石化新疆库车等项目中。在大客户需求与市场快速发展下，公司快速提升生产效率、 扩张产能。2022 年 10 月，公司常州工厂正式投入运行，实际年产能达 1GW。彭博新能 源财经预测公司 2023 年产能将扩大至 2.5GW。

派瑞氢能：中船 718 所全资控股，单体最大产氢量达 2000Nm3 /h

公司是 2022 年北京冬奥会绿氢装置唯一供应商。大股东 718 所是我国电解水制氢行业 的领军企业。公司拥有国内规模领先的电解水制氢装备科研生产基地，围绕氢能制、储、 运、用全产业链环节，构建以制氢为核心、以加氢、供氢为两翼的技术产品体系。公司 国内市场占有率高，产品对外出口 30 多个国家和地区。2022 年 12 月 16 日，公司举办 全球首台单体产氢量 2000Nm3/h 水电解制氢装备发布仪式。

隆基氢能：控股股东隆基绿能入局氢能的载体，电解槽装机量高速增长

公司控股股东为光伏组件龙头隆基绿能。2021 年 3 月，公司注册成立，同年 10 月公司 首台碱性电解槽在江苏无锡下线，单台电解槽的氢气制备能力达到 1000Nm3 /h 以上。基 于控股股东隆基绿能在光伏绿电行业的成本和技术优势，公司电解槽装机量增长迅速， 2022 年底公司预期电解槽装机产能已达到 1.5GW，2023 年底预期装机产能将达到 2.5GW，或实现排名全球第二（基于彭博新能源财经预测）。2022 年 5 月，公司入围中 石化首个万吨级绿氢示范项目；2023 年 4 月公司成功中标大安风光制绿氢合成氨一体化 示范项目，获得 15 套 1000 标方/h 电解水制氢系统订单，占据 38.5%份额。

华光环能：环保能源双业务“服务商”，1500 标方/h 碱槽设备已下线

公司背靠无锡市国资委，通过 2017 至 2022 年多次优质资产收购逐步发展成环保+能源 双领域一体化服务商，环保领域主要对外销售装备（垃圾焚烧炉，2022 年销售业绩达 500 台/套以上，在同类产品中市场占有率排名第一）/市政服务（生活垃圾处理）/环保 运营服务；能源领域则主要对外销售节能高效发电设备（循环流化床锅炉）/电站工程 与服务（火电或光伏电站总承包业务，以 EPC 为经营模式）/热电运营/光伏电站运营服 务。环保和能源主营业务的催化下，公司开始新能源和电解水制氢方向的布局，2022 年公司 与大连理工大学合作成立零碳工程技术研究中心，进行电解水制氢、碳捕捉技术等示范 项目的开发；2022 年 10 月成功研制开发碱性电解水制氢中试示范工程设备（产氢量 30Nm3/h）；2023 年 4 月，公司 1500 Nm3/h 碱性电解槽产品正式下线，目前已经形成年 产 1GW 电解水制氢设备制造能力。（2022 年年报口径）

华电重工：工程解决方案骨干国企，工程+设备+原材料一体化供应

公司业务涵盖物料输送系统工程、热能工程、高端钢结构工程、海洋工程、工业噪声治 理工程、氢能等多项业务，实控人为国资委。作为华电集团氢能业务的主要载体，加之 其在工程建造行业的经验积累，相比其他电解槽生产企业，公司未来或能实现工程+设 备+原材料一体化供应，订单获取能力突出。2021 年，公司承担华电集团四川泸定电解 水制氢装置项目；2022 年 7 月公司 1200Nm3/h 碱性电解水制氢装置与气体扩散层产品 已成功下线；并于同年 11 月公告签署《内蒙古华电包头市达茂旗 20 万千瓦新能源制氢 工程示范项目 PC 总承包合同制氢站部分》，合同总金额 3.4 亿元，自主开发的电解槽将 在该项目中得到应用；同时公司积极向上游扩展产业链，并购的深圳通用氢能（持股比 例 51%）具有气体扩散层及质子交换膜生产能力。

相比碱性电解槽，PEM 电解槽的快速响应能力更能适应绿电的波动性，同时由于产品 运行无需使用碱液，产出氢气纯度较高。然而 PEM 电解槽的国产化率较低，目前国内 只有少数厂家具备兆瓦级 PEM 制氢设备的能力。据势银在《2022 中国电解水制氢产业 蓝皮书》中披露，现有 PEM 电解槽单槽制氢产能多在 500Nm3 /h 以下，行业总装机产 能在百兆瓦级别，实际应用端落地成熟度较低，目前仍集中在电子加工、半导体以及高 校实验室等领域，有少量 PEM 电解槽产能规划落地于储能和加氢站等应用场景。

阳光电源：光伏逆变器龙头，PEM 电解槽已成功应用于示范项目

公司是光伏逆变器龙头企业，长期保持逆变器发货量全球领先，产品远销全球 150 多个 国家和地区。截至 2022 年 12 月，公司在全球市场已累计实现逆变设备装机超 340GW。基于在风光储一体化产业的经验积累，公司开启氢能布局。2019 年 10 月，公司与大连化学物理研究所于安徽合肥签订制氢产业化战略合作协议，针对大功率 PEM 电解制氢 技术开展协同攻关。两年后公司宣布首款绿氢 SEP50 PEM 电解槽研发成功，实现功率 250kw。2021 年中成立全资子公司阳光氢能正式入局氢能行业。公司 PEM 电解槽技术已在部分 风光制氢项目中得到初步应用：2022 年末长江电力绿电绿氢示范项目产氢成功，顺利 产出 99.999%高纯度氢气。该项目采用阳光氢能的 PEM 电解制氢技术，将为国内首个 500kw 氢燃料电池动力船艇提供制氢加氢服务。2023 年 2 月，阳光氢能增资扩股，增资 总额为人民币 5626.8 万元，公司放弃优先认缴出资权，控股比例由 100%下降至 83.4%。

用于隔绝阴极和阳极的隔膜是碱性电解槽最为核心的部件之一，其性能直接决定电解槽 的工作效率/安全性/产出氢气纯度等关键因素。性能优异的隔膜需同时满足三个条件：

1) 具备足够的亲水性允许电解槽内电路中离子的自由移动；

2) 具备足够的气密性隔离阴极 室与阳极室；

3）具备一定的化学与物理稳定性以满足装配运行要求。

隔膜材料也沿此 准则不断迭代更新，其发展路径可总结为：容易溶胀和安全性差的石棉——稳定性高的 PPS 隔膜——基于 PPS 隔膜进行亲水性改造的复合隔膜。

隔膜市场仍需实现进一步的自主创新。随着电解水制氢端的上游“电源”向波动性更高的 绿电转移，目前市面上的国产传统隔膜已无法应对波动性能源对电解槽的挑战，高端隔 膜大部分市场份额被日本、欧美等高价产品瓜分。由于需要同时满足“亲水性，气密性， 稳定性”三大条件，隔膜制备难度较高，需要大量的技术储备和工艺积累。而国内因在 氢能领域起步较晚，自主创新之路初开启。

碳能科技：电解水隔膜产品已实现初步量产，打破国外垄断

根据 36 氪资料，公司 2015 年成立于北京，为国家高新技术企业，拥有“工业排放二氧 化碳转化利用”，“电解水制氢复合隔膜研发制造”和“高盐高总氮废水处理”三大核心技 术。创始人康鹏为天津大学博导，曾任美国 DOE 太阳能燃料中心博士后研究员，中国 科学院理化技术研究所研究员。公司现已推出第三代电解水制氢 TN-500R 复合隔膜， 综合节电达到 8.7%，产氢量提升 30%，相较于国外竞品已初步具备竞争力，并已新建 相关产线实现大规模批量化生产。2021 年 12 月，公司宣布完成数千万元 A 轮融资，由 红杉中国种子基金领投，奇绩创坛跟投。

碱性电解槽的电极是电化学反应发生的场所，通常与催化剂一体化使用。目前国内大型 碱性电解槽使用电极多为镍基：纯镍网、泡沫镍或是以泡沫镍为基底喷涂高活性催化剂。从催化剂种类可进一步分为高活性镍基催化剂和贵金属催化剂；从催化剂涂布方式可分 为：只喷涂阳极，只喷涂阴极和阴阳极全部喷涂。镍网和碱液电极生产环节已实现全部 国产化。但随着绿电产氢方式的加速渗透，碱性电解槽体积制氢效率低等问题也随之凸 显。电流密度低是电解槽体积效率低的本质原因，改进电极为其中最关键的环节之一。

莒纳科技：首款碱液电极已量产下线，电流密度可突破万安

密封垫片是碱性电解槽关键材料之一，需兼具密封和绝缘两大作用。

1）密封：电解槽 封装一般采用压滤式结构，通过拧紧螺栓，使极框与垫片接触表面与内部产生较大的压 紧应力从而实现密封。密封垫片需起到避免电解质溶液、氢气和氧气从电解槽泄露的作 用；

2) 绝缘：保证电解小室两个极框之间的绝缘，避免小室内部的短路。提高电解槽的 操作压力和温度可以降低槽电压（直接降低单位能耗），但同时也对密封部件提出更苛 刻的性能要求。经过石棉橡胶板-布垫合一隔膜垫片-聚四氟乙烯（PTFE）填充石棉垫片 等多次迭代，现阶段国内碱性常用的电解槽密封垫片上游原材料主要 PTFE ,PTFE 再经 玻璃纤维、氧化铝等增强填料填充后模压烧结加工形成密封垫片。