I. Политический аспект: Пилотный проект по производству водорода вне сети расширяет потенциал роста AEM
Развитие водородной энергетики всегда направлялось политикой. В 2025 году в «Уведомлении Национального энергетического управления об организации и проведении пилотной работы по водородной энергетике в энергетическом секторе» четко определены два основных направления для пилотных проектов по производству водорода, при этом «передовое гибкое производство водорода вне сети» направлено непосредственно на основные сценарии применения AEM. В политике предлагается создать архитектуру «ветро-солнечно-водородного хранения» в районах с слабой электросетью, таких как глубоководные районы, песчано-голые пустыни и районы «высокогорных, отдаленных, пограничных и островных» регионов, требуя поддерживающего масштаба электролизера не менее 10 МВт. Это направление в высокой степени соответствует техническим характеристикам AEM.
С национальной точки зрения эта политика не является изолированной. После того как в «Среднесрочном и долгосрочном плане развития водородной энергетики (2021-2035 годы)» водородная энергетика была определена как важный компонент будущей энергетической системы, различные регионы активно внедряют соответствующие политики в период «14-го пятилетнего плана»: регионы «песчано-голых пустынь», такие как Внутренняя Монголия и Ганьсу, включили проекты ветро-солнечно-водородного хранения в провинциальные планы, в то время как прибрежные провинции, такие как Гуандун и Чжэцзян, сосредоточились на пилотных проектах по производству водорода с использованием глубоководной ветроэнергии. Эти политики вместе создают систему двухстороннего развития «масштабного производства водорода + гибкого производства водорода вне сети», при этом требования гибкости внесетевых сценариев обеспечивают политическое окно для дифференцированной конкуренции AEM.
По сравнению с масштабным производством водорода (которое требует масштаба электролизера не менее 100 МВт в соответствии с Первым направлением), пилотный проект по производству водорода вне сети имеет более низкий пороговый масштаб (10 МВт), что делает его более подходящим для AEM в периоде технологической итерации для проведения коммерческой проверки. В то же время политика подчеркивает «гибкую координацию между выработкой возобновляемой энергии, зарядкой и разрядкой систем хранения энергии и нагрузкой электролизера», в то время как широкая возможность регулирования нагрузки AEM (теоретически поддерживающая колебания нагрузки от 10% до 100%) точно соответствует нестабильности ветро- и солнечноэнергетики, становясь «техническим рычагом» для реализации политики.
II. Технический маршрут
Среди спектра технологий водородных электролизеров AEM ломает двоичную модель ALK и PEM своей характеристикой «сбалансированности затрат и эффективности».
Вышеприведенная фигура взята из Future Hydrogen Energy
(I) Значительные технические преимущества: «Третий полюс», сочетающий затраты и эффективность
Со стороны затрат,AEM не зависит от драгоценных металлических катализаторов (таких как платина), которые требуются для PEM. Jiping уже запустила 50%-ный платиново-никелевый катализатор, а недрагоценные металлические электродные продукты от таких предприятий, как Future Hydrogen Energy и Juna Technology, еще больше снизили затраты на катализаторы более чем на 60%. В то же время его конструкция более компактная, чем у ALK, а затраты на системную интеграцию на 15%-20% ниже, чем у ALK.
Со стороны эффективности,эффективность электролиза AEM может достигать 75%-80%, что выше, чем у ALK (70%-75%) и близко к PEM (80%-85%). Кроме того, его скорость снижения эффективности при работе с низкой нагрузкой составляет всего 5%-8%, что намного ниже, чем у ALK (15%-20%), что идеально подходит для колеблющихся характеристик ветровой и солнечной генерации.
(II) Технические узкие места, которые необходимо преодолеть: «опасный прыжок» от лаборатории к индустриализации
В настоящее время отрасль AEM находится на критическом этапе перехода от «фазы проверки технологии» к «фазе подготовки к масштабированию», проявляя три основные характеристики.
Неравномерная технологическая зрелость:Со стороны материалов производительность катализаторов и электродов почти соответствует коммерческим требованиям. Например, активность платиново-никелевого катализатора Jiping достигла 0,8A/cm²@1,8V (при напряжении 1,8 вольта плотность тока на единицу площади поверхности катализатора достигает 0,8 ампер на квадратный сантиметр). Однако срок службы мембраны остается самым большим узким местом.
Четкий путь снижения затрат, но еще не достигнут критической точки:В настоящее время стоимость мегаваттного электролизера AEM составляет примерно 8 000-10 000 юаней/кВт, что выше, чем у щелочных электролизеров (5 000-6 000 юаней/кВт), но ниже, чем у PEM (15 000-20 000 юаней/кВт). С учетом будущего масштабирования производства и улучшения срока службы мембраны прогнозируется, что к 2028 году стоимость может снизиться до 6000-7000 юаней/кВт, что, возможно, сравнится с алкальными электролизерами.
Сила политических факторов превышает силу рыночных факторов:Существующие проекты в основном полагаются на политические субсидии или корпоративные инвестиции в НИОКР. Действительно рыночные заказы, такие как проект Qingneng мощностью 5 МВт, пока редки. Для бизнес-модели необходимо найти точку равновесия в «премии за «зеленый» водород + преимуществах в стоимости в автономных сценариях».
III. Рыночная сторона: предприятия ускоряют развертывание, демонстрационные проекты активно реализуются
В первой половине 2025 года сектор AEM продемонстрирует взрывной рост в «прорывах в материалах + модернизации оборудования + реализации проектов», при этом действия ведущих предприятий прокладывают четкий путь к индустриализации.
Вышеприведенное изображение взято с сайта Winstone Hydrogen Energy.
С точки зрения материалов:Future Hydrogen завершила регистрацию расширения производства катализаторов и электродных материалов. Первая в стране производственная линия AEM мощностью 60 000 м² компании Jiamo Technology вступила в стадию пусконаладки. Электродные продукты серии JE компании Juna Technology были коммерциализированы, что свидетельствует о том, что уровень локализации основных материалов превысил 60%, и предприятие перестало зависеть от импортных мембранных материалов.
С точки зрения оборудования:Переход от киловаттного к мегаваттному уровню стал основным направлением. Future Hydrogen поставила электролизер мощностью 125 кВт на электростанцию Huaneng Jiuquan. Qingneng подписала заказ на систему мощностью 5 МВт. Wolong Inertech поставила первое в стране мегаваттное оборудование за рубеж. Проекты EVE и Zhejiang Sunshine Lighting мощностью в мегаватты были одобрены, что свидетельствует о том, что мощность оборудования быстро приближается к «10 МВт», необходимым для коммерческого применения.
С точки зрения сценариев:Автономные проекты стали прорывом. Проект Sanxia Energy Beihai Green Hydrogen Production Project явно сосредоточен на «мегаваттной автономной технологии AEM» в качестве основы, исследуя интегрированную модель ветра, солнца, водорода и хранения. Проекты в Люляне, провинция Шаньси, и Хуйчжоу сосредоточены на НИОКР в области недорогого оборудования, напрямую решая проблемы коммерциализации AEM.
V. Прогноз перспектив: Основной вариант для интегрированных систем ветра, солнца, водорода и хранения энергии
В ближайшие 5-10 лет ожидается, что электролизеры AEM достигнут прорыва в трех основных сценариях, став «третьим полюсом» в технологии производства водорода.
Вышеприведенная фигура взята из Wolong Technology.
Сценарий производства водорода с использованием ветра и солнца вне сети:В районах с слабой электросетью, таких как пустыни, районы Гоби и глубоководные районы, широкая возможность регулирования нагрузки AEM очень соответствует требованиям к формированию сети вне сети. По оценкам, когда коэффициент колебания производства электроэнергии от ветра и солнца превышает 30%, полная уровневая стоимость электроэнергии (LCOE) AEM на 15% ниже, чем у PEM, и на 8% ниже, чем у ALK, что делает его оптимальным технологическим выбором для этого сценария.
Сценарий распределенного производства водорода: В малых и средних распределенных проектах мощностью от 1 до 10 МВт компактная конструкция AEM (с на 40% меньшей площадью по сравнению с ALK) и низкие требования к обслуживанию, то есть отсутствие необходимости в системе циркуляции электролита, как у щелочных электролизеров, повысят его конкурентоспособность. Он особенно подходит для сценариев производства водорода на месте в промышленных парках, транспортных узлах и т.д.
Прорыв на международном рынке:Усилия по глобальной экспансии таких предприятий, как Wolong Inergy и Wenshi Hydrogen Energy, показывают, что AEM обладает преимуществами в стоимости на развивающихся рынках водородной энергии (таких как Чили и Юго-Восточная Азия). По сравнению с оборудованием PEM в Европе и США, отечественное оборудование AEM на 30% дешевле и лучше адаптировано к сложным условиям с высокой температурой и пылью, что потенциально может повторить путь «отечественной замены — глобального лидерства» фотоэлектрического оборудования.
Вызовы, к которым нужно относиться с осторожностью:Если срок службы мембраны не превысит 8000 часов до 2027 года, AEM может упустить период политического окна. В то же время снижение стоимости электролизеров PEM и повышение эффективности щелочных электролизеров сократят пространство для выживания AEM, при этом скорость технологической итерации будет определять рыночный ландшафт.
VI. Заключение
Рост электролизеров AEM в основном обусловлен неизбежным спросом водородной энергетики на технологии производства водорода, которые являются «эффективными, недорогими и гибкими». На фоне политики, стимулирующей производство водорода вне сети, и постоянного увеличения доли ветровой и солнечной энергетики AEM, благодаря своим уникальным технологическим характеристикам, превращается из «резервного варианта» в «основной вариант». В течение следующих трех лет прорывы в области мембранных материалов и масштабного производства станут ключевыми факторами, определяющими, сможет ли AEM «пробиться». Для предприятий необходимо сосредоточиться на материальных инновациях и системной интеграции, чтобы достичь перехода от «технологического лидерства» к «рыночному лидерству» в течение периода действия политических дивидендов. Для отрасли зрелость AEM обогатит матрицу технологий производства водорода и ускорит роль водородной энергетики как «заключительного элемента» в глобальной энергетической трансформации.
