向氢能扩张，成了光伏企业新时尚。2021年以来，隆基、阳光电源、晶科科技、协鑫新能源、林洋等头部光伏企业纷纷跨界进入氢能产业。

2021年3月份，隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资合资成立西安隆基氢能科技有限公司，计划大力发展光伏制氢；同月，阳光电源发布国内首款、最大功率SEP50 PEM制氢电解槽；5月份，晶科科技公布了布局光伏制氢的消息；7月份，协鑫新能源成立高达100亿元的氢能产业投资基金；8月份，林洋能源宣布成立合资公司正式进军氢能。

为什么选择光伏制氢

当电价低于0.3元每千瓦时，光伏制氢将进一步增强成本竞争力，后续有望为光伏发电创造一个新的应用场景和广阔的市场需求。

目前制氢方式为天然气制氢、煤制氢、焦炉气制氢、电解水制氢等，光伏制氢为电解水制氢的分支，其中来自煤制氢的氢气占比约62%、天然气制氢占19%，工业副产占 18%， 电解水制氢仅占1%。

从制氢成本来看，天然气成本在0.6-1.2元/Nm2，是制氢的最经济的形式；而绿氢受制于转换效率等问题，制氢成本最高，目前绿氢成本为3-5元每平方米，是天然气制氢的5倍以上。但从碳排放的角度来看，光伏制氢为零碳排放，产品纯度也高，能够实现新能源替代化石能源，充分减少二氧化碳排放，是碳中和政策所倡导方向。

由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。当电价低于0.3元每千瓦时，水解制氢成本才能和天然气制氢成本相当。根据国网能源研究院发布数据，到2025年，平均度电成本在0.22-0.462元每千瓦时。光伏发电制氢伴随发电成本持续下降，其未来制氢竞争力将进一步增强。

光伏制氢为光伏发电创造了一个新的应用场景和广阔的市场需求。目前全球氢气需求量约6千万吨/年，如果全部由光伏发电来生产，需要超过1500GW的光伏。未来三十年氢的年均新增需求在2000万吨以上，每年需要新增约900GW光伏装机。

光伏制氢受益环节

一是制氢设备：光伏制氢设备的主要构成是电解槽，电力转换系统，水循环以及气体分离提纯等模块。其中，电解槽在制氢系统中成本占比约40-50%，是制氢系统的核心部分，未来电解槽的降本增效是提升光伏制氢经济型的核心要素之一。

二是切入氢能赛道的公司：常规的制氢技术路线中以传统化石能源制氢为主，未来制氢路线上将由化石能源制氢逐步过渡至可再生能源制氢。由于氢能产业链在国内仍处于发展初期，率先切入氢能源赛道的公司有望获得先发优势，伴随政策与技术进步、成本降低的产业趋势而获取竞争优势。

三是储氢与加氢：储氢技术设施的建设和完善是后续氢能规模化发展的前提，就氢气的短途运输而言，高压气态储运是当前的主要手段。此外，输氢管道也是氢气储运的重要组成部分。对于加氢环节，由于氢燃料电池汽车等需求端往往小而分散，因此加氢站是氢能源发展中不可缺少的环节。

光伏企业为何要脚踩光伏、氢能两条船？

光伏企业锚定氢能的首要原因是为了打开增长新空间。氢能作为清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的能源类型之一，在能源、交通、工业生产领域，有着巨大的市场潜力。2020年，中国氢气产量2050万吨。据中国氢能联盟预计，到2050年氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%，氢气需求量接近6000万吨，产业链年产值约12万亿元。

各地密集出台的氢能产业政策对光伏企业也充满了诱惑。近一年来，地方政府积极布局氢能产业。目前，上海、北京、山东、重庆、天津等10余个省份已发布规划，明确氢能产业发展目标，并制定实施产业发展奖励政策，因地制宜发展氢燃料电池产业。这些措施将促进上游技术突破、驱动下游应用及基础设施发展。跨界氢能的光伏企业可获得更多的政府支持，降低启动成本。

隆基股份总裁李振国近日表示，从氢产业链的各个环节来分析，认为电解水制绿氢是确定性的，所以隆基在建立制氢装备和服务上的能力。但是得到绿氢之后下游应用到底往哪个方向走，仍然存在不确定性。在氢的应用环节，隆基将保持研究能力。

光伏电价不断创新低推动绿氢发展

光伏企业开展氢能业务还具有独特的产业优势。与用化石燃料制灰氢、蓝氢不同，用清洁能源电解水制绿氢，其生产过程基本不产生温室气体，是更为清洁的氢气，而目前我国绿氢占比仅为4%。在我国太阳能富集区域发展光伏电解水制氢，还可以有效解决弃光现象，避免资源浪费，同时也可降低制氢成本。从中长期看，可再生能源成本仍有大幅下降空间，如按每千瓦时0.11元电价计算，电解水制氢成本将至少下降一半，与化石能源制氢相比更具竞争力。

行业分析机构标普全球普氏援引PhilippeMalbranche的话称，目前，可再生能源电解水制氢项目成本的2/3都来自于电解水所需的能耗，另1/3则来自于电解槽。这意味着，风电、光伏等可再生能源本身的发电成本是目前绿氢生产成本的主要来源，要降低绿氢成本，重点就在于降低绿电成本。

“实际上，目前，部分国家、部分地区的光伏发电成本已经能够达到0.01美元-0.12美元/千瓦时，这一光伏发电报价已经足够让绿氢具备经济性以及大规模发展的潜力，这也让光伏制氢达到了规模化发展的‘临界点’。”Philippe Malbranche称。

国内首个10MW光伏制氢项目

以海湾地区为例，据国际可再生能源署测算，2020年初，卡塔尔电力与水电公司的光伏电站项目成交电价已低至0.0157美元/千瓦时，低廉的光伏成本已有望让海湾地区成为绿氢出口热土。

不仅如此，根据标普全球普氏今年8月发布的一份评估报告，在澳大利亚南部地区，部分时段存在光伏发电过剩的现象，利用光伏发电生产氢气与氨气能够消耗掉过剩电力，绿氢、绿氨项目甚至抵消了部分电力消纳成本，这也让光伏制氢的经济性进一步提高。

在此情况下，随着全球电解水制氢装备制造成本逐步下降，光伏制氢成本将有望突破2美元/千克大关，降至1.5美元-2美元/千克的水平，较目前普遍高于3美元/千克的生产水平大幅下降。

2025年前光伏制氢成本或再降五成

在电解槽方面，据伍德麦肯兹最新发布的预测，到2025年，全球碱性电解槽制氢和质子交换膜电解槽制氢成本预计将分别下降35%和50%，固体氧化物水电解槽成本预计“也将在未来六至八年里出现显著下降”。该机构分析认为，电解水制氢规模、市场参与者的增加以及更高的自动化程度都将成为推动电解槽制造降本的因素。

Bridget vanDorsten表示，项目初始投资的减少将有助于降低氢气的生产成本，加上市场上愈加廉价的可再生能源采购协议和绿电利用水平，具有竞争力的可再生能源电解水制氢市场潜力已经开始释放。比如，在可再生能源资源丰富的国家，可再生能源电力成本甚至有望进一步降至0.01美元/千瓦时的水平，绿氢成本也能随之稳定在1美元/千克的水平。

随着全球各国不断扩大光伏装机量，光伏制氢项目也在不断上马，业界普遍预测，未来十年内光伏制氢市场规模将进一步扩大，甚至有望“反哺”光伏，成为推动全球光伏装机增长的新动力。

根据国际能源署发布的数据，截至2020年，全球电解水制氢产能约为30万千瓦，其中所用能源主要是可再生能源电力。另外，从目前各国已规划的绿氢新项目来看，总计约有30个国家规划了新的电解水制氢产能，预计到2026年，全球电解水制氢产能将达到1700千瓦时，可推动可再生能源电力额外新增1800万千瓦以上的装机量。其中，中国、智利、西班牙以及澳大利亚将成为未来五年内可再生能源制氢新增产能的主导力量，市场份额将占到全球总量的85%以上。

当前，无论是从技术储备还是产业规模而言，氢能产业都走到了爆发的临界点。在不少光伏企业看来，只有提前布局氢能，才能赢得未来。但与光伏不同，氢能产业链条更长，技术要求更高，且缺乏清晰的商业模式，还需在政策与资本的助推下，实现技术与商业化的持续突破，氢能崛起注定是一场持久战。

对于光伏企业来说，要啃下氢能这块“硬骨头”，需要拿出“二次创业”的决心。

文章来源： 研讯社，光伏智库