摘要:2019年—2023年,氢能设备行业市场规模由7.74亿元增长至36.70亿元,期间年复合增长率47.55%。预计2024年—2028年,氢能设备行业市场规模由53.27亿元增长至818.48亿元,期间年复合增长率97.98%。
头豹研究院对于氢能设备行业市场规模的预测
2019年—2023年,氢能设备行业市场规模由7.74亿元增长至36.70亿元,期间年复合增长率47.55%。预计2024年—2028年,氢能设备行业市场规模由53.27亿元增长至818.48亿元,期间年复合增长率97.98%。
氢能设备行业市场规模历史变化的原因如下:
中国加氢站侧重商用车应用并不断扩大辐射范围,站内制氢加氢一体化将成为主流趋势。
数量:中国加氢站的数量正逐年增加,截至2024年6底,中国共建成加氢站426座,其中2024年上半年共建成加氢站19座。2017-2019年,中国加氢站建设快速扩张,累计建设量年平均增长率超过130%。2020-2021年累计建设量年平均增长率超过70%,近年有所回落。区域:目前中国各省加氢站建设呈多点布局,除西藏外均有分布。广东68座居首,山东等7省超20座,北京等7省市10-20座,其余少于10座。现状:截至2024年6月底,中国加氢站主要分为两类:1吨以下站点258座,占60.56%;1吨及以上站点168座,占39.44%。其中,1-2吨/天的站点139座,占82.74%;2-3吨/天的站点17座,占10.12%;超过3吨/天的站点12座,占7.14%。尽管加氢站向大吨位发展,但高加注压力(70MPa)站点仅有3座,且整体数量呈下降趋势,目前以35MPa为主。综合能源站在2吨/天及以上站点中占34.48%,因其审批相对简便。与全球乘用车路线不同,中国加氢站发展侧重商用车,尤其是重卡,符合行业大吨位发展趋势。模式:中国加氢站以站外供氢为主,35MPa气态站常见加注能力为500kg/d和1,000kg/d。满负荷下,LCOH分别为5.21元/千克和4.74元/千克,但因利用率低,实际LCOH高达29.30元/千克和24.84元/千克。站内制氢模式减少了成本,提升效率。在商业电价800元/MW·h下,1,000kg/d+ALK和PEM的LCOH分别为47.07元/千克和51.28元/千克,使用绿电可大幅降低成本。
燃料电池技术不断突破。装机量快速增长。
中国氢能与燃料电池产业自"十三五"期间开始加速发展。政府通过一系列顶层规划和政策支持,如将氢能写入《政府工作报告》和《能源法》征求意见稿,以及实施"以奖代补"示范应用政策,有力推动了行业发展。燃料电池系统装机量呈现快速增长趋势:从2019年的128.06MW增长至2023年的734MW,年均复合增长率达54.7%。值得注意的是,2020年受特殊因素影响出现短暂下滑,但随后迅速恢复增长。同时,平均装机功率也显著提升,从2019年客车的46kW和专用车的39kW,增长到2023年超过98kW,技术水平持续提高。装机功率区间也从2019年上半年的30-45kW逐步提升至下半年的45-60kW。总体而言,中国燃料电池行业正处于快速发展阶段,技术不断迭代升级,推动了相关设备需求的持续增长。
氢能设备行业市场规模未来变化的原因主要包括:
碳中和背景下电解槽需求将大幅增长,预计2028年渗透率达5.8%。
中国氢能年供应量:2023年,中国氢气供应量超过3,000万吨,达3,541万吨,同比增长1.9%。中国氢能产业正处于转型期。碳排放约束和电解水制氢经济性提升推动化石能源制氢预计于"十五五"期间达峰回落。预计2030年前后实现规模化。预测2028年中国氢气供应量将达3,771万吨。电解水制氢渗透率与100GW目标:2023年国内电解槽出货量在1.5GW左右,对应电解水制氢渗透率为0.23%。2030年100GW电解槽装机目标是中国氢能产业转型的关键。此目标预计将可再生氢成本降至13元/公斤,接近多行业平价条件,促进可再生氢替代化石能源制氢。100GW规模不仅满足钢铁、化工、交通和电力等行业需求,还考虑了重工业项目5-10年发展周期。这一目标有助于解决市场需求与高成本矛盾,为2035年氢能目标和2060年碳中和提供信心,减少短期不确定性,支持长期融资。综合预计2028年中国电解水制氢渗透率达到5.8%,2030年达到20%左右。
风光度电成本降低推动可再生能源制氢发展,电解槽价格随技术与规模发展而下降,
可再生能源制氢正迎来快速发展机遇。风光发电成本经多年发展已实现与火电平价,且呈持续下降趋势。电解制氢技术仍存在显著优化空间,预计碱性电解水成本有望降低约20%,PEM成本降幅可达40%。制氢设备成本在技术进步和规模效应双重驱动下将加速下降,提升其在各应用场景的经济竞争力。随着发电成本降低和技术迭代,可再生能源制氢的市场应用范围将不断扩大,有望成为未来制氢体系的主导技术路线。预计碱性电解槽投资成本将从2020年的2,500元/千瓦(取行业数据中位数)降至2030年的2,000元/千瓦。
经头豹研究院分析,氢能设备行业竞争格局概况如下:
由于氢能设备在国内于近几年刚刚起步,细分设备如电解槽、压缩机等CR5超过50%。
1.制氢端:电解槽行业呈现以下梯队情况:第一梯队有派瑞氢能(归属中国船舶)、考克利尔竞立(源自中船718所)等由于最早的电解水技术用于军工领域,传统设备生产商建立起较高的技术壁垒,拥有成熟的客户资源;第二梯队公司为隆基氢能(归属隆基绿能)、华电重工、航天思卓等新能源或其它领域领域技术布局较早且规模较大的企业;第三梯队有中集集团、双良新能源等利用氢能拓展第二增长级的企业。
2.储、运氢端:储氢罐(含车载):第一梯队有中集安瑞科等企业,该梯队企业依托在罐式集装箱的技术沉淀与规模优势,快速占领氢储罐市场;第二梯队有国富氢能、中科富海等企业,该梯队企业相关专利较多,车载储氢市占率较高;第三梯队有京城股份、氢枫能源等企业,该梯队企业技术不断突破,市占率正稳步提升。
3.加氢端:压缩机行业中第一梯队包括美国PDC,英国豪顿华工程有限公司、德国AndreasHofer等外企,其设备在全球加氢站应用占比超50%,具备规模优势;第二梯队为中鼎恒盛等技术领先企业,其已经做到在45MPa级别的氢气压缩机对海外产品的进口替代,且在国内氢气充装厂大流量压缩机的市占率达到90%;第三梯队为北京天高、恒久机械等企业,其正通过研发不断缩小与外企设备的寿命差距。
4.用氢端:电堆行业中第一梯队包括丰田和本田等老牌汽车日企,其结合自身品牌效应与较早的技术研发打开市场;第二梯队有捷氢科技、新源动力、亿华通等企业,其较早从事燃料电池行业且具备自主核心技术;第三梯队有上海重塑、国鸿氢能等企业,该梯队企业具备一定批量化生产能力。
氢能设备行业竞争格局的形成主要包括以下原因:
能源与大型企业布局推动产业发展。
中国氢能及燃料电池产业在发展初期主要由中小企业和民营企业主导,能源与制造业的大型骨干企业参与有限。然而,随着产业创新战略联盟的成立,大型企业加速布局氢能产业,并逐渐成为市场中坚力量。根据中国氢能联盟的数据,国务院国资委监管的97家央企中,有45家涉足氢能相关业务,占比46%,涵盖从制氢到燃料电池的全产业链。
上游,传统能源企业面临低碳转型压力,积极改进生产工艺并发展低碳能源。以中国石化为代表的企业推动氢能供给体系建设,利用其完善的配套设施和资金优势,发展油氢合建站。
中游,国家电投和东方电气集团等中央企业专注于关键零部件的研发和生产,已实现多项核心技术自主化,并提供全产业链解决方案。
下游,中国一汽、东风公司和长安汽车等企业积极研发燃料电池汽车。2023年,中国一汽和东风公司分别销售225辆和247辆燃料电池商用车,并推广乘用车。长安汽车推出了多种动力版本车型,其中氢燃料电池版续航里程达700公里。
地方政府发布氢能指导政策,区域性竞争格局凸显。
近年来,北京、上海、广东、江苏、山东、河北等地依托自身资源优势,发布了地方氢能发展规划,并积极推动氢能及燃料电池的产业化。这六省市的相关企业占全国规模以上企业总数的51%。截至2023年底,国家层面发布了3项氢能专项政策,28个省(区、市)制定了省级氢能产业发展规划或指导意见,地方层面公开发布的氢能专项政策超过400项。全国氢气产能超过4,900万吨/年,产量超过3,500万吨,同比均增长约2.3%。从地域分布来看,西北、华东、华北等传统重工业地区是氢气的主要生产和消费地,产量分别超过1,100万吨、1,000万吨和500万吨,合计占全国总产量的70%以上,产业集聚效应明显。
未来行业集中度短期内集中度有望降低,但长期格局确立后份额将进一步向头部集中。
氢能设备行业竞争格局的变化主要有以下几方面原因:
氢能设备国产化水平不断提高,企业加快研发从而抢占市场。
2023年4月,国富氢能成功推出国内首台日产10吨级氢液化工厂核心设备,打破了国外在大规模氢液化产品上的长期垄断,标志着中国在大规模低成本液氢制备方面取得重要进展。中国氢能设备企业技术进展飞速,例如兆瓦级质子交换膜电解槽产品完成下线并通过工程验证;镁基固态储氢车实现交付,单次运氢能力超1吨;燃料电池系统和电堆功率分别达到150千瓦和200千瓦。但在催化剂、质子交换膜、气体扩散层、膜电极、双极板、电堆、空压机和氢气循环泵等领域依然需要攻克,相关企业研发力度和技术水平将直接影响其在市场地位。
企业全球化布局与国际合作打开市场与技术发展空间。
2021年3月3日,深圳中集安瑞科控股有限公司与北欧Hexagon Purus AS签署合作协议,计划成立合资公司,针对中国及东南亚市场日益增长的高压氢气储运需求。合资公司计划建立年产能约10万个IV型储氢瓶的生产线,这标志着IV型瓶的国产化突破。2023年1月10日,申能集团与彼欧集团签署谅解备忘录,计划在上海嘉定区成立合资公司,专注于高压储氢技术在氢储存和运输领域的应用,为中国商用车市场提供III型和IV型高压储氢瓶及系统。2024年1月26日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司与新加坡SYDROGEN ENERGY PTE. LTD.达成战略合作协议,双方在江苏国富总部签约。这些国际合作和海外布局将显著影响氢能设备行业的未来竞争格局,推动技术进步和市场扩展。
来源:头豹