电力设备与新能源行业：电氢耦合多能联结，寻找能源三角平衡

电氢耦合将助力我国能源转型中的三角平衡：中国的“能源不可能三角指数”在过去十年中不断改善，其中的主要原因之一是可再生能源的快速发展和巨大投资；但这没有改变我国能源资源中心和能源需求中心背离的状况，同时风光能源的波动性和随机性对建设新型电力系统提出了不小的挑战；为了满足高比例可再生能源电力的需求，顺应终端消费电气化比例不断提升的趋势，利用电氢耦合，突出氢的能源属性，实现多能联结，是平衡“能源不可能三角”的重要途径。

氢气需求将不断增长，产氢结构将不断优化：我国已连续多年成为全球氢气生产和消费第一，2021 年已超3000 万吨，生产结构和消费结构与全球情况类似；主要通过化石能源制氢，可再生能源电力电解制氢不足1%，主要作为化工原料用于合成氨与合成甲醇，作为能源使用的占比还非常小。中国氢能联盟预测，到2060 年碳中和情景下，我国氢气需求将达到1.3 亿吨，其中70%将由可再生能源电力制氢，在终端能源消费中氢能将占比20%，氢的能源属性大大凸显。

两类电解水制氢设备，国内外各有优势：目前比较成熟的两种电解水制氢技术路线为碱性水溶液电解槽（ALK/AWE）和质子交换膜电解槽（PEM），前一种技术发展时间更久，国内外设备水平差别不大，国产设备具有明显的成本优势，部分指标达到国际领先水平；后一种技术路线国外厂商具有较大技术优势，国产设备容量较小，且部分核心部件需要进口；一些国内厂商在2021 年实现了兆瓦级PEM产品开发，但尚无成熟稳定的商业应用。

电解槽市场增长迅速但目前体量仍较小：分别根据彭博新能源财经和高工产研氢电研究所的统计分析，全球电解槽设备出货量由2020 年的200MW增长到2021 年的458MW，预计2022 年将达到1.8-2.5GW；中国2021 年的市场规模为350MW，预计2022 年将实现一倍增长达到730MW，2025年将超过2GW。根据2021 年国内350MW，9 亿市场规模测算，2025 年国内市场规模为52 亿以上。国内多个不同类型的示范项目已经落地或投运，包括源端可再生能源消纳，负荷侧调峰调频辅助服务，微电网系统多能联供等，随着后续示范项目效果的显现，将积极促进电氢耦合的应用，将有力支撑新型电力系统的建设。

风险提示：碳达峰碳中和相关鼓励政策实施不达预期；国内相关氢示范项目进度不及预期；可再生能源电力成本下降不及预期；技术进步和关键部件国产化不及预期。