中国制氢电源行业研究报告：市场规模、供需态势、发展前景预测

中国制氢电源行业研究报告：市场规模、供需态势、发展前景预测内容概要：制氢电源是电解水制氢系统中关键的电能转换装置，其核心功能是将交流电变换成与电解槽电压匹配的直流电，制氢电源的性能和稳定性对于提高氢能生产效率和降低成本具有至关重要的作用。2030年碳达峰情景下，我国氢气需求量将突破4000万吨，绿氢渗透率有望提升至15%。随着绿氢需求起量，制氢电源需求及市场规模也将持续扩张，2030年制氢电源潜在市场规模将突破百亿元大关。关键词：制氢电源技术路线、可再生能源装机、制氢电源市场规模、制氢电源发展趋势一、制氢电源行业概述制氢电源是电解水制氢系统中关键的电能转换装置，其核心功能是将交流电变换成与电解槽电压匹配的直流电，从而驱动水的电解过程，使水分解为氢气和氧气。在可再生能源制氢系统中，制氢电源向上承接电网电力，向下为电解槽提供稳定的直流电，制氢电源的性能和稳定性对于提高氢能生产效率和降低成本具有至关重要的作用。根据技术路线不同，制氢电源大致可以分为晶闸管制氢电源、PWM制氢电源两类。晶闸管制氢电源采用半控型器件，只能控制电流的导通，而不能灵敏的断开电流。而PMW制氢电源采用IGBT全控型器件，其开关频率高，动态响应速度也比晶闸管整流器快。因此，PMW制氢电源对电网造成的谐波影响会比晶闸管整流器大幅降低，无需加装晶闸管电路中所采用的有载调压装置，操作延时时间也得到大幅缩减。从应用成本来看，按每1000标方（5MW）电解槽配备一套制氢电源估算，晶闸管制氢电源价格为20～30万元，PWM制氢电源价格为120～150万元。相比之下，晶闸管制氢的成本优势较为突出。制氢电源技术路线对比二、制氢电源发展环境分析我国氢能产业和发达国家相比仍处于发展初级阶段。随着“双碳”战略持续推进，我国对氢能行业的重视不断提高。尤其近几年，氢能政策频出，国家高度重视制氢技术的研发和应用。2022年3月，国家发展改革委发布《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，明确指出重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。氢能被确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业被确定为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。我国不断加大对可再生能源的政策支持力度，相关项目建设也持续火热开工，我国可再生能源装机量近几年稳居全球首位。2024年1-2月，我国水电累计装机容量为42246万千瓦，风电累计装机容量为45035万千瓦，太阳能发电累计装机容量为64788万千瓦，分别较2023年同期增长2%、21.3%、56.90%，可再生能源装机容量稳步上涨。随着可再生能源装机容量的增长，电力供应的稳定性与可持续性将得到显著提升，从而保障制氢电源持续、高效的运行。并且，可再生能源装机容量的增长有助于降低制氢电源的运营成本，进而提高其经济效益和市场竞争力。另外，电解水制氢系统的建设能缓解电网消纳压力，为可再生能源发电带来更广阔的市场空间。2019-2024年1-2月中国可再生能源累计装机容量（万千瓦）相关报告：智研咨询发布的《2024年中国制氢电源行业发展现状及市场潜力分析报告》三、制氢电源行业现状随着氢能技术逐步成熟和制氢成本逐渐下降，氢能将在更多领域得到应用，继而推动氢能需求持续释放。近年来，从中央到地方，各级政府及相关部门都陆续出台政策，鼓励可再生能源制氢技术和产业的发展。在政策的引导下，我国制氢市场火热，制氢电源订单连连。随着新应用场景的拓展与成本的下降，我国氢气需求将在2030年后出现爆发式增长。2030年碳达峰情景下，我国氢气需求量将突破4000万吨，占终端能源消费的5%以上。同时，随着绿氢成本劣势的消除，我国绿氢渗透率也将持续上涨。目前，我国绿氢渗透率不足2%，这主要是由于绿氢制备技术不够成熟，且设备以及制备成本较高所致。接下来，企业将加大绿氢领域的投资力度，相关技术将加快攻关，绿氢产能也将提速扩张。2030年，我国绿氢渗透率有望提升至15%。绿氢渗透率提升将带动产业链各环节需求量增长，电解槽作为水电解制氢的核心部件，其市场需求有望突破70GW。而每个电解槽都需要配备相应的制氢电源来保证其正常运行，因此随着电解槽市场需求扩张，制氢电源需求及市场规模也将持续扩张，2030年制氢电源潜在市场规模将突破百亿元大关。2021-2030年中国制氢电源潜在市场规模及预测情况（亿元）四、制氢电源重点企业卧龙电驱是一家致力于向全球用户提供安全、高效、智能、绿色的电驱动力系统解决方案和全生命周期服务解决方案的全球领先工业企业。“十四五”以来，卧龙电驱围绕源网荷储氢进行重点布局和发展，拥有电力变压器、光伏、铅酸和锂电池、储能PCS、制氢电源、光储集成项目等方面的产品和技术。2019年至2022年，卧龙电驱的营收规模始终保持增长态势，2020年增势曾有所放缓，但2021年迅速回升。2023年前三季度，卧龙电驱的营业收入为124.23亿元，同比增长10.42%。卧龙电驱的制氢电源产品包括IGBT制氢电源、高频隔离IGBT制氢电源、晶闸管制氢电源、DC-DC制氢电源。其中，IGBT制氢电源、高频隔离IGBT制氢电源、DC-DC制氢电源都采用IGBT全控型器件，动态响应速度较为敏捷，尤其高频隔离IGBT制氢电源的动态响应速度最快，响应时间在20ms以内。但晶闸管制氢电源的生产成本较低，性价比优势突出。2019-2023年前三季度卧龙电驱营收情况（亿元）五、制氢电源行业发展趋势目前，晶闸管制氢电源占据市场的主导地位，其采用半控型器件，只能导通电流而不能自主断开电流，在可控性能上明显逊色于IGBT全控型器件。相比之下，IGBT全控型器件的高效性、稳定性、安全性更好，能够有效控制电流的流向和大小，实现电源的高效转换和稳定运行。随着可再生能源技术的迅猛发展，IGBT制氢电源也逐渐成为行业热门赛道，受到了广泛的关注和追捧。同时，随着电力电子技术的飞速发展，制氢电源的核心部件，如功率半导体器件、控制系统等，得到了不断的优化和升级，从而降低设备故障率和维护成本，实现制氢电源成本下降。并且，通过引入先进的自动化生产线、精密加工设备和智能检测系统，制氢电源的生产过程更加高效、精准，推动制氢电源行业的规模化生产，推动单个产品的生产成本下降。另外，制氢电源和风电变流器的技术原理与制氢电源有一定的相通之处，都是大功率电源，且都会涉及对电网的影响，与电网存在交互的过程。因此，风电变流器企业在技术经验和市场资源等方面具备天然的优势。随着全球能源结构的转型和氢能产业的快速发展，制氢电源市场的需求有望呈现出爆发式增长的趋势。风电变流器企业捕捉到这一市场机遇，将加大研发投入，推出适应市场需求的制氢电源产品。中