PEM电解槽市场

市场定义

市场重点关注使用质子交换膜 (PEM) 通过电解生产氢气的系统。这些系统在酸性条件下运行，并使用固体聚合物电解质，具有高效率和快速响应时间。

PEM电解槽广泛应用于电转气项目、加氢站以及需要清洁氢气的工业流程。它们的紧凑设计和与可再生能源集成的能力使它们适合分散式应用。

该报告对预测期内影响市场的关键驱动因素、新兴趋势和竞争格局进行了全面分析。

PEM电解槽市场概述

2024年，全球PEM电解槽市场规模为50.9亿美元，预计将从2025年的59亿美元增长到2032年的173.8亿美元，预测期内复合年增长率为16.69%。

该市场是由 PEM 技术进步和成本降低推动的，这提高了效率并使系统更具商业可行性。移动和运输应用（特别是燃料电池汽车和加氢基础设施）的集成度不断提高，进一步加速了全球清洁能源行业对 PEM 电解槽的需求。

PEM 电解槽行业的主要公司有 ITM Power plc、Siemens、Nel ASA、Plug Power Inc.、Cummins Inc.、H-Tec Systems GmbH、Green Hydrogen Systems A/S、Next Hydrogen Solutions Inc.、Teledyne Energy Systems, Inc.、McPhy Energy S.A.、Electric Hydrogen Co、Hystar AS、Ohmium、H3 Dynamics Pte.有限公司和约翰·科克里尔集团。

在炼油、氨生产和炼钢中使用氢的行业正在摆脱化石氢，从而推动了市场的发展。传统的制氢方法会释放大量碳排放。

PEM 电解槽通过水和电生产氢气，提供了一种低排放替代方案。随着全球重工业面临减少碳足迹的压力，发达经济体和新兴经济体对基于质子交换膜的绿色氢基础设施的投资正在增长。

• 2024年3月，阳光氢能推出300Nm³/h PEM水电解槽，建立了每个PEM电堆每小时氢气产量的新标准。阳光氢能创新性地集成了适应动态条件的智能制氢管理系统，展示了以可再生能源为动力的灵活绿色制氢系统如何实现“带源加载”和“集群控制”。这使得系统能够在各种场景和波动的功率条件下以最佳方式运行。

主要亮点

1. 2024年，PEM电解槽行业规模达50.9亿美元。
2. 预计2025年至2032年该市场将以16.69%的复合年增长率增长。
3. 2024年北美市场份额为32.19%，估值为16.4亿美元。
4. 2024 年，> 500 kW – 2 MW 细分市场的收入为 22.9 亿美元。
5. 到2032年，交通运输领域预计将达到63.4亿美元。
6. 预计亚太地区市场在预测期内将以 17.45% 的复合年增长率增长。

市场驱动力

“PEM 技术的进步和成本降低”

膜耐用性、催化剂效率和系统设计的不断改进正在提高 PEM 电解槽的性能。这些进步降低了运营成本并延长了使用寿命，从而促进了 PEM 电解槽市场的增长。

改进的堆栈效率和模块化系统设计使 PEM 系统更具商业吸引力。技术开发人员正致力于减少稀有材料的使用并简化维护，从而提高可扩展性并推动各行业的更广泛采用。

• 2023 年 3 月，丰田利用 Mirai 技术开发了 PEM 电解槽燃料电池汽车，将在 DENSO 的福岛工厂实施。该电解槽每小时可生产 8 公斤氢气，旨在支持当地氢气消耗并减少二氧化碳排放。该项目得到了日本新能源和产业技术综合开发机构 (NEDO) 的资助。

市场挑战

“高资本成本和基础设施限制”

影响 PEM 电解槽市场增长的主要挑战是电解槽系统的高资本成本和有限的氢基础设施支持。这些因素使得大规模部署在某些地区不太可行。

主要市场参与者正致力于扩大制造规模，以降低单位成本并提高供应链效率。一些参与者还与可再生能源开发商建立合作伙伴关系，建设综合绿色氢项目。

此外，对模块化电解槽设计和本地化生产中心的投资有助于降低物流成本并支持在新兴和工业市场的更快部署。

市场趋势

“移动和运输应用的不断集成”

由于氢在为公共汽车、卡车、火车和船舶提供燃料方面发挥着重要作用，PEM 电解槽市场正在扩大。与电池不同，氢可以使大型车辆行驶里程更长、加油速度更快。

公司和政府正在投资绿色氢供应链，以支持交通脱碳。这一趋势为质子交换膜电解槽创造了增长机会，特别是在发展加氢基础设施的地区。

• 2024年10月，Ohmium International宣布被选为美国华盛顿州刘易斯县交通零排放运输网络的电解槽供应商。该公司将在新的零排放交通站安装900千瓦的PEM电解槽系统，每天生产高达400公斤的绿色氢气。这种氢气将为刘易斯县不断扩大的氢动力公交车队提供燃料，现场生产可简化物流并消除对外部燃料交付的需求。

PEM 电解槽市场报告快照

市场细分

• 按容量划分（≤ 500 kW、> 500 kW – 2 MW 和 2 MW 以上）：> 500 kW – 2 MW 细分市场由于适合工业规模的绿色氢生产，到 2024 年将赚取 22.9 亿美元。
• 按应用（发电、交通、工业能源、工业原料、建筑供热和电力等）：由于燃料电池汽车对高纯度氢气的需求不断增长以及支持大规模移动应用的加氢基础设施的快速发展，交通运输领域在2024年将占据35.46%的市场份额。

PEM电解槽市场区域分析

按地区划分，市场分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美。

2024年北美PEM电解槽市场份额约为32.19%，估值为16.4亿美元。北美正在见证由 NextEra Energy、Air Liquide 和 Plug Power 等能源公司主导的重大绿色氢能计划。

这些项目正在千兆瓦级开发中部署 PEM 电解槽，将该技术定位为清洁能源转型计划的核心解决方案。

• 2025年1月，美国能源部宣布向普拉格能源公司提供高达16.6亿美元的有条件贷款担保。这笔资金旨在支持利用 Plug Power 在纽约州罗彻斯特制造的 PEM 电解槽技术在美国建设多达六座清洁氢气生产厂。该举措预计将显着减少交通和重工业等行业的温室气体 (GHG) 排放。

北美的公用事业和工业正在投资分散式能源，以应对极端天气事件和电网不稳定。这种利用氢来增强电网弹性的战略性举措正在引起整个电力行业对 PEM 技术的更大兴趣。

亚太地区的 PEM 电解槽行业有望在预测期内以 17.45% 的复合年增长率实现显着增长。亚太地区正在成为一个枢纽绿氨和甲醇生产，其中主要项目集成了质子交换膜电解槽作为氢原料。该领域对清洁氢气的需求为质子交换膜电解槽的部署创造了大量机会，特别是在沿海工业区。

• 在 2024 年 11 月的 COP29 上，Pupuk Indonesia 宣布了 GAIA 项目，这是世界上第一个混合绿色氨生产设施，位于亚齐省 Lhokseumawe。该工厂将通过水电解生产的可再生氢气与传统的氨生产方法相结合。绿色氢将由PT PLN提供，该项目是与日本东洋工程公司和伊藤忠商事株式会社合作的。

此外，该地区拥有多个大型可再生能源园区，非常适合与质子交换膜电解槽搭配使用。这些装置提供稳定的电力供应和大面积的土地，支持商业规模的氢气生产。

PEM系统与太阳能和风能集群的共置可以提高效率并使制氢更具成本效益，支持区域市场的扩张。

监管框架

• 美国根据《通货膨胀减少法案》第 45V 条管理 PEM 电解槽的开发，为低排放氢气提供高达 3 美元/公斤的生产税收抵免。
• 英国根据 2016 年环境许可（英格兰和威尔士）法规，对电解制氢进行了分类。设施在运营前必须获得许可，并遵守排放和安全标准。
• 中国的国家发改委发布的《氢能产业发展规划（2021-2035年）》强调利用可再生能源制氢，并明确了质子交换膜电解槽的部署目标。它促进基础设施发展，特别是加氢站，并鼓励国内制造业。

竞争格局

市场参与者越来越多地采取扩大生产设施等策略来扩大其影响力并满足 PEM 电解槽行业不断增长的需求。建立先进的制造中心可以帮助企业扩大生产规模、提高运营效率并支持区域氢能计划。

此次扩建使他们能够提供更多的 PEM 电解槽，以满足对清洁氢气不断增长的需求。这些努力与降低成本、促进可再生能源整合并为全球可持续能源转型做出贡献的行业目标相一致。

• 2024 年 7 月，Ohmium International 在印度班加罗尔附近的 Doddaballapura 开设了一家最先进的超级工厂，标志着绿色氢生产取得了重大进展。该工厂占地 14,000 平方米，设计年产量为 2 吉瓦 (GW) 的 PEM 电解槽，并计划将产能扩大至 4 吉瓦。

PEM 电解槽市场主要公司名单：

• ITM电力公司
• 西门子
• 内尔·阿萨
• 插头电源公司
• 康明斯公司
• H-Tec 系统有限公司
• 绿色氢系统公司
• 下一个氢解决方案公司
• Teledyne 能源系统公司
• 麦克菲能源公司
• 电力氢能公司
• 海星公司
• 欧姆
• H3 动力私人有限公司有限公司
• 约翰·科克里尔集团

最新动态（扩展/协议/产品发布）

• 2025年3月挪威 Nel 公司的子公司 Nel Hydrogen US 收到了 2.5 MW 集装箱式 PEM 电解槽的采购订单。 该装置被指定用于苏格兰阿伯丁氢中心项目，旨在支持该地区的绿色氢生产和脱碳工作。
• 2025年3月，博世宣布开始生产 PEM 电解槽组件，推出了两个新的 Hybrion PEM 电解堆，系统输出功率为 2.5 MW。 这些组件在德国班贝格制造，是博世扩大氢技术产品组合战略的一部分，将于 4 月份开始销售，订单总量已达到约 100 兆瓦。
• 2024年10月淘岛氢能科技（Aihytech）在第八届中国（佛山）国际氢能与燃料电池技术及产品展览会上推出了突破性的低铱质子交换膜电解槽，单堆产氢能力达500 Nm3/h。 这一进步显着超过了之前的 200 Nm³/h 基准，解决了铱的稀缺性和成本问题，同时增强了大规模绿色氢气生产的可扩展性。