電解槽目前分為三種主要技術(shù)：堿性、質(zhì)子交換膜(PEM)和固體氧化物。其中堿性是最成熟的，PEM是第二種廣泛商用的技術(shù)，固體氧化物最近進(jìn)入市場(chǎng)。在歐洲和美國(guó)，堿性電解槽成本估計(jì)約為100-600歐元/kW，PEM電解槽成本約為300-900歐元/kW。固體氧化物電解槽成本預(yù)計(jì)超過(guò)2000歐元/kW。
在過(guò)去十年中，電解槽系統(tǒng)的總體資本支出已經(jīng)大幅下降，尤其是PEM。由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)、自動(dòng)化和制造專(zhuān)業(yè)知識(shí)的提高，到2030年，堿性和PEM電解槽的生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)將比今天大約減半。
據(jù)估計(jì)，用于建立或升級(jí)產(chǎn)能為1吉瓦/年的工廠(chǎng)所需資金范圍為6000萬(wàn)至1.5億歐元。每年1吉瓦電解槽制造能力相關(guān)的就業(yè)數(shù)量約為500–1000 全職工人，發(fā)展1000萬(wàn)噸/年的歐洲氫氣生產(chǎn)能力將意味著創(chuàng)造約44萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，其中大部分將與可再生能源發(fā)電有關(guān)。氫氣價(jià)值鏈的生產(chǎn)、部署、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，特別是電解，將需要一支具有適當(dāng)技術(shù)技能的專(zhuān)職員工隊(duì)伍，不僅包括一般的工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還應(yīng)包括處理氫氣技術(shù)所需的特定技能。
氫氣被認(rèn)為是重工業(yè)等難以削減行業(yè)脫碳的重要技術(shù)，電解槽是可再生氫氣生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。然而，由于歐洲和全球的氫氣市場(chǎng)尚處于起步階段，目前對(duì)銷(xiāo)售和收入知之甚少。
國(guó)際能源署估計(jì)，到2030年，建立一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)每年1000萬(wàn)噸氫氣生產(chǎn)和從歐盟以外進(jìn)口同等規(guī)模氫氣的歐洲基礎(chǔ)設(shè)施所需的資金為720億至870億美元(54%的總投資在歐盟領(lǐng)土上，19%用于電解槽開(kāi)發(fā))。這與歐盟委員會(huì)關(guān)于到2030年實(shí)現(xiàn)電解槽目標(biāo)部署(500億至750億歐元)的估計(jì)一致。生產(chǎn)和部署電解槽的資金總是部署足夠的可再生電力容量和使氫氣價(jià)值鏈完全成熟所需資金的一小部分。
根據(jù)最近的估計(jì)，2021年，全球氫相關(guān)活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)投資達(dá)到近20億歐元，規(guī)模比前幾年大幅增加。據(jù)估計(jì)，約五分之一的總投資用于電解槽或氫氣生產(chǎn)。按照目前的計(jì)劃項(xiàng)目，預(yù)計(jì)到2023年底全球制造能力可達(dá)到31.1吉瓦/年。
但是近年來(lái)生產(chǎn)能力似乎明顯未得到充分利用，尤其是在歐洲和美國(guó)，這可能是由于制造能力和氫氣應(yīng)用之間的不匹配造成的。在歐洲，氫能應(yīng)用延遲的最常見(jiàn)原因包括“監(jiān)管不確定性”、“缺乏財(cái)政激勵(lì)”和“供應(yīng)鏈/疫情延遲”。
歐洲部署電解槽面臨的主要障礙之一是原材料的來(lái)源。電解槽的生產(chǎn)需要40多種原材料和60多種加工材料。在所有電解槽技術(shù)中，電解槽原材料的主要供應(yīng)商位于中國(guó)(37%)、南非(11%)和俄羅斯(7%)。銥供應(yīng)是大規(guī)模部署PEM電解槽的一個(gè)重要瓶頸。南非主導(dǎo)著鉑族金屬的供應(yīng)，占全球銥產(chǎn)量的94%。
堿性電解槽主要需要鋼、鋁和鎳。這些原材料的主要供應(yīng)來(lái)自中國(guó)。就公司數(shù)量而言，歐盟在加工材料、組件和電解槽堆棧制造方面占據(jù)主導(dǎo)地位，但在電解槽的最終制造能力方面落后于中國(guó)。歐洲在仍然相對(duì)邊緣的固體氧化物電解槽堆疊制造和組件方面保持著強(qiáng)大的主導(dǎo)地位。然而，中國(guó)仍然主導(dǎo)著這項(xiàng)技術(shù)的原材料供應(yīng)?？傮w而言，歐盟在原材料供應(yīng)方面的份額僅為2%。
截至2022年8月，歐洲電解槽的制造能力約為3.3吉瓦/年。歐洲約占當(dāng)前世界制造能力的20%，中國(guó)無(wú)疑主導(dǎo)了當(dāng)前的生產(chǎn)市場(chǎng)，尤其是堿性電解。據(jù)估計(jì)，2021-2022年，全球堿性電解生產(chǎn)能力的一半左右在中國(guó)，PEM電解槽的大部分產(chǎn)能在美國(guó)。
中國(guó)制造公司提供的堿性電解槽系統(tǒng)成本比西方公司低一半到四分之一。中國(guó)電解槽的成本較低是因?yàn)橛辛畠r(jià)的勞動(dòng)力和完善的本地供應(yīng)鏈。但是根據(jù)電解槽制造商的說(shuō)法，電解槽中使用的鋼級(jí)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的差異可能會(huì)限制來(lái)自中國(guó)的堿性電解槽的貿(mào)易。
目前，歐洲在固體氧化物電解方面處于明顯領(lǐng)先地位。預(yù)計(jì)在未來(lái)2-3年內(nèi)，歐洲電解槽制造能力的市場(chǎng)份額也將迎頭趕上，達(dá)到40%左右的市場(chǎng)份額，或多或少與中國(guó)制造商的份額持平。到2030年，歐洲的制造能力預(yù)計(jì)將達(dá)到53吉瓦/年，前提是所有計(jì)劃中的工廠(chǎng)都能完工并滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。
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