前言
氢能具有能源和原材料的双重属性，绿色氢能是实现全球碳中和和国家能源安全的关键路径。 进入市场化阶段后，氢能将成为大宗商品，绿色氢能产业将具备全球市场竞争特征，重构全球能源市场的竞争格局。 世界各国高度重视绿氢产业的发展，在绿氢产业尚未大规模发展的情况下，欧美、日韩、中国等多个国家和地区在政策、技术等层面开展合作竞争，争夺行业领导地位，抢占市场先机， 而全球绿氢市场的竞争趋势已经开始显现。全球绿色氢能市场的出现，给氢能行业带来了新的市场需求和技术需求，也带来了新的产业机遇。 氢云链希望通过分析全球绿氢市场的竞争格局，探索绿氢产业的挑战和机遇，以及如何在激烈的绿氢市场竞争中取胜。
要点：
全球绿色氢能产业的竞争格局尚未确定。 从政策角度来看，欧美、日韩等地区规划快但市场慢，中国市场规划快但规划慢。
2、降低成本是推动绿氢产业发展的最低因素，但碳中和政策为绿氢产业的发展提供了新的起点、新的方向和新的逻辑。
3、工业爆发的两个关键拐点，一是绿氢的成本达到灰氢的15 倍和 1 倍是绿色氢市场的两个关键拐点。
4、提升设备与绿电耦合能力，加强与风光电站、用氢机组的合作是重点发展路径。
一、全球绿色氢能市场格局
截至 2023 年上半年，全球绿色氢能行业的竞争格局尚未确定，各国已经在在绿氢应用规划、电解设备产能、电解设备技术开发、绿氢等方面开展了合作与竞争目前，欧美、日韩存在规划快、市场慢、中国市场快、规划慢等特点：欧美、日韩等地在国家政策和项目规划方面已处于领先地位，但实际进展较慢; 中国对国家政策反应迟钝，但市场发展迅速，实现了全球电解槽产能和装机容量的一半以上。 基于新能源等行业的经验，中国有望在绿色氢能产业中复制光伏和电动汽车的成果。
1、大国绿氢规划：欧美激进，中国“佛教”。
到2030年，欧美绿氢产能计划达到1000万吨/年，日韩也将达到百万吨水平。 在国家层面，中国仅提出到2025年实现20万吨绿色氢气产能。
欧美计划到2030年完成灰氢的替代。 据国际能源署数据显示，2021年全球氢气需求量将超过9400万吨，其中美国和欧洲将分别占全球总量的约14%和9%，对应约1300万吨和950万吨，而欧美2030年的绿色氢能计划已达到1000万吨。
根据国际能源署（IEA）的数据，全球氢气需求约为1约3亿吨，总需求增长约40%。 因此，根据绿氢产能计划，欧美有望在2030年前基本完成对现有灰氢的替代。
中国尚未提出绿氢产能的中长期计划。 中国占全球氢气需求的30%，约2800万吨，但没有2030年的计划。 氢云链认为，主要原因是我国氢能产业具有“自下而上”发展的特点，不设定长远发展目标，以市场推动产业发展，相对“佛教”。
产能竞争
可再生能源电解水制氢是目前绿氢最重要的生产方式，而电解槽是绿氢生产的关键组成部分，因此现阶段绿氢的产能布局可以体现在电解槽的产能布局上。
电解槽产能迅速过剩。 2022年之前，电解槽产能是实现绿氢产能规划的重点，欧洲频频质疑电解槽产能能否满足绿氢规划。 2022年后，全球电解槽企业将加速扩大电解槽产能。 BNEF数据显示，截至2022年底，全球前20大电解槽产能总产能为14GW，预计到2023年底全球前20电解槽产能总产能为26个4GW，并且仍在快速发展。 在将近一年的时间里，电解槽从“预期产能不足”转变为“产能严重过剩”。
电解槽有望“在中国生产，在世界范围内使用”。 随着电解槽市场的不断发展，我国有望延续成本优势，凭借规模效应建立技术优势，从而实现电解槽“在中国生产，在世界应用”，进而复制锂电池和光伏产业的成果。
3.技术竞争
电解槽的竞争主要包括国家之间的技术竞争和不同技术路线的竞争。
欧美、日本专利领先，中国高度重视应用创新。 据IEA数据显示，日本电解制氢专利申请量占28%，位居世界第一; 美国紧随其后，为13%; 中国对氢专利的贡献较小。 氢云链认为，主要原因是IEA的统计数据是国际专利，而中国企业在多数情况下只申报了国内专利，同时，现阶段的中国更注重在应用上取得突破，在发展中取得技术进步。
电解技术不断创新，不同路线的界限趋于模糊。 目前，由于成本优势，ALK产品在国内占据了绝对的市场地位，在欧洲也实现了对PEM的追赶和超越。 然而，在“绿电到绿氢”需求的驱动下，各种技术不断创新，开始融合：从结构上看，ALK、PEM和AEM的结构设计有一定的相互借鉴、相互推动的倾向; 从性能来看，市场上已经出现了与PEM ALK产品相媲美的电流密度、动态响应; 从成本来看，PEM也在逐渐接近ALK。
氢云链认为，未来技术路线竞争的成败主要取决于电解设备成本和场景适配两个因素。
4. 竞争
作为未来的大宗商品，与石油和天然气类似，绿氢也会存在供需和地理空间的错配，绿氢**前景广阔，势在必行。 绿色氢能**的发展需要满足产能、需求、成本、基础设施等一系列前提条件。
发展绿色氢**具有重要意义。 氢云链认为，各国发展氢能的目的包括：一是抢占氢能商品出口，重构全球能源市场格局; 二是保障氢能进口，实现国家能源安全。
绿色氢气**很难实施。 受限于绿氢的生产成本和运输成本，现阶段国际绿氢大多处于第一阶段。 预计当绿氢产业进入成熟阶段，成本、基础设施等必要条件基本到位，市场将出现大规模的国际绿氢。
总结
氢云链观：2022年以来，全球绿氢产业发生了可喜的变化，但尚未达到行业全面爆发的拐点。
2. 全球绿色氢市场的阶段、周期和拐点
全球绿色氢能市场的发展，给氢能行业带来了新的技术周期、创新周期和市场周期，也带来了新的市场机遇。
氢云链认为，企业需要了解新产业逻辑下的绿色氢能产业驱动因素变化和发展阶段变化并把握行业入口爆发式增长的拐点和时间窗口了解绿氢产业的不同发展阶段挑战与机遇为了在快速增长的绿色氢市场中生存。
一、绿氢产业的驱动因素
该政策为氢能产业提供了新的起点，成本是绿氢产业的核心驱动因素。 氢气和电解槽都是有着100多年历史的行业。 由于成本高，市场需求低，电解制氢技术的发展多年来一直停滞不前。
氢云链认为，政策赋予了氢能产业新的起点和新的方向，成本是决定氢能产业发展上限的关键因素。碳中和目标的提出和各国能源安全需求的出现，改变了氢能产业的发展逻辑，加速了产业发展进程。 然而，即使碳中和目标停止，随着电力成本的下降，绿氢也将逐渐比灰氢具有成本优势，从而成为氢市场的主流，并延伸到其他应用场景。
二、对绿色氢能产业发展阶段的判断
绿色氢气尚未进入实质性发展阶段。 到2023年，全球市场上出现了比较成熟的大型电解设备产品，并出现了一定的示范项目。 氢云链认为，由于绿氢成本高，商业模式尚未形成，标准法规尚未建立，绿氢产业仍处于“试点”或“示范”阶段，整体市场规模有限，实际供需关系尚未形成， 因此，绿色氢能产业尚未进入商业化和实质性发展阶段。
3、绿氢市场爆发的两个关键拐点。 氢气市场是一个成熟的市场，氢气用户，尤其是化工用户，一般对成本敏感，因此绿氢大规模发展的关键在于灰氢的经济优势。 氢云链认为，参考电动汽车、光伏等行业的经验，当绿氢的成本分别达到化石燃料制氢的2倍和1倍时，市场已经达到了两个向上发展的关键拐点。 在没有补贴的情况下，这个电价只在特定地区的直接风能和太阳能发电、谷电等少数场景实现。
4、绿氢的最终目标是拥有比化石能源更低的成本。 由于可再生电力的成本仍处于下行通道，预计电力成本将低于 01元千瓦时，届时，绿氢有望在成本上直接与石油、天然气等竞争。
第3章 全球绿色氢能市场的机遇与挑战
一、三大挑战
鉴于全球绿氢市场的形成和中国绿氢企业走出去的目标，行业需要解决技术、成本和国际化三大挑战。
技术挑战。 目前，电解槽正面临“成本-功率-响应”的“不可能三角”：ALK动态响应能力不足，不利于匹配绿色电力; PEM成本太高，功率低。 目前，行业一直在三个方向上努力：提高ALK耦合绿电、PEM成本降低和AEM产业化，部分企业取得了突出的成绩，如蒂森克虏伯的高密度、高响应ALK产品、国产PEM产品等。
成本挑战。 考虑到光解水等其他绿氢路线的技术突破在时间上不可行，降低绿电制氢成本是降低成本的唯一可预测途径。 现阶段，降低绿电制氢成本的主要途径包括技术上提高电解性能和效率、适应绿氢、大规模降低生产成本、项目与可再生能源电站相结合等。
海外市场挑战。 中国企业除了关注标准法规、一级壁垒等不可控因素外，还需要关注海外电解设备与国内的应用场景和应用条件的差异，需要建立海外运营团队，有针对性地开发产品。
2. 两个机会
行业新周期的机遇。 可再生电力成本的下降和碳中和政策的建立，为成熟的电解槽市场带来了新的产业周期，新的市场需求对企业能力提出了新的要求，为新进入者带来了宝贵的市场机会。 我国电解槽市场迎来剧变，多年来“老三”的市场竞争格局被打破，2021年后国内企业出货量排名逐年变化，表明市场正处于快速变化阶段。
技术创新机会。 氢气在化工、交通、能源等不同场景的应用，将给绿氢带来一系列技术要求，电解槽将迎来材料、技术、工艺的系统化发展机遇，满足不同场景下高性能、高智能、高灵活性、高性价比的要求。 ALK、产业化AEM、PEM降本后三条技术路线，均能突破绿氢“不可能三角”，率先实现技术突破的企业有望在绿氢赛道上率先走在前列。
3、案例：ALK企业创新
在氢能产业的实践中，新技术、新产品悄然萌芽，开花结果。 氢云链调查发现，以蒂森克虏伯等为代表的新一代创新型碱性电解槽产品率先突破“绿氢不可能三角”竞争，此类企业的电解设备产品通过系统创新，实现了“ALK成本+PEM性能”的目标并满足“高功率、快速响应、低成本”。场景要求，以弥补ALK无法耦合绿色电力和高PEM的技术短板**。
四、总结
结论 1
氢云链认为，全球绿氢产业在政策、市场增长、基础设施、示范项目等方面取得了可喜的进展，但由于在成本、商业模式、市场规模等环节缺乏实质性突破，全球绿氢产业尚未达到拐点。
结论2
绿氢产业正处于技术和市场快速发展阶段，企业不能只追求技术领先、成本领先或规模领先，而是需要根据行业不同阶段的特点，在技术、规模、效率之间取得平衡，从而把握企业快速发展的机遇之窗。
编辑：氢气 氢气我的心 校对：风 氢气 杨气 评论：氢云 小仙子。
*：北京商报，氢云链整理。
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