文章来源：「浦江科技评论」2026年5月刊
在中国电解水制氢市场，碱水制氢（ALK）路线占据绝对主导，质子交换膜电解水制氢（PEM）份额不足5%；而在欧美绿氢项目中，适配风光波动的PEM制氢已是主流选择，占市场份额超50%。这种内外市场的巨大割裂，催生了一条特殊的中国路径。2022年从中国科学院上海高等研究院孵化而出的上海氢锐科技，没有陷入国内低价内卷，而是以全链条自研为底气、主动出海为策略，在PEM制氢爆发前夜，下了一场面向全球的产业赌注。
内外分裂的市场
碱水制氢已发展100多年，PEM制氢发展30余年，两者都已跨过实验室阶段，进入工程化和商业化竞争，未来耦合风电、光伏等可再生能源，消纳电网看不上的“垃圾电”，实现真正意义上的零碳制氢。
但同样两条路线，在中国和海外呈现出截然不同的格局。在国内，PEM制氢的市场份额不到5%。差距的核心原因是价格：国内PEM电解槽的初始投资成本通常是碱水装置的3倍以上；而在海外，由于人工、安装等综合工程成本较高，碱水与PEM制氢之间的硬件价差被大幅稀释，两者的项目总安装成本差距仅在1.3倍左右。
“国内碱水的价格已经被卷到了极致。”氢锐科技副总经理胡大麟说。国内碱水电解槽厂家众多，竞争激烈，原材料成本占据绝对主导，人工工资、设备分摊和安装费用几乎可以忽略不计。而在海外，制造成本占1/3～2/3，人员和安装成本占1/3～1/2；考虑到碱液的化学品属性，需要给安装运行人员买额外的保险；投资方需要考虑碱液回收处理，而这一点难以压缩成本，碱水与PEM制氢之间的价差因此被大幅收窄。
胡大麟曾在法国阿尔斯通工作6年，在德国西门子工作12年，2019—2024年负责西门子能源氢能部门市场及销售工作，2024年加入氢锐科技担任副总经理。在中、法、德三国工业体系中的长期浸润，让他对这两种路线的竞争态势有极为直接的体感。
PEM制氢的技术优势是清晰的：占地面积仅为碱水制氢的1/4，无须使用碱液等化学品，产气纯度更高，启停响应快，可在10%至110%的功率范围内灵活运行，每秒负荷升降速率超过10%，甚至可以达到20%。这些特性使PEM制氢天然适配风光等波动性电源甚至可以给电网做调频。据胡大麟介绍，PEM制氢的用电运行曲线可以完美与风光波动电源的出力曲线耦合，耦合率大于90%，从启停响应速率到宽负荷调节能力，这些优势都是碱性电解槽不具备的。
但要让PEM在中国市场打开局面，关键变量是成本。
胡大麟给出了清晰的商业时间表：当PEM电解槽的工作电流密度从主流的1.5安培/平方厘米提高到接近5安培/平方厘米时，其初始投资（CAPEX）将与碱水制氢持平，甚至更优。届时，PEM制氢高动态响应、宽功率波动、纯水属性、高压力、高纯度、低运维的运营优势将全面释放。他预计，这一平价拐点将在2028年前后到来。
但硬币的另一面是，将电流密度推向5安培/平方厘米的极限，意味着要采用更薄的膜，电解槽将面临高压力下的氧中氢问题，同时气液传质阻力增大，热管理难度增加，质子膜寿命也会衰减，这无疑是对物理、化学及热力学等多领域的综合考验。在这场降本长跑中，没有免费的午餐，更何况竞争对手碱水制氢还在卷成本。
从实验室到产线
氢锐科技于2022年在上海成立，核心技术团队来自中国科学院上海高等研究院。这一科研底色，让公司在PEM制氢领域天然具备了从材料到器件的底层技术储备，并将其转化为源源不断的研发动力。
但从科研院所走向市场，并不是一件自然而然的事。
在胡大麟看来，PEM制氢的工程化需要一系列关键技术环节的循环迭代：催化剂、膜电极、钛毡涂层、电解堆、系统集成与测试验证。这些环节来回循环，才能做出被市场接受的产品。工程化最大挑战并非单点突破，而在于补短板、确保一致性与安全可靠性：“实验室做成一次，和产线上百万次保持一致，是完全不同的两件事。”
在催化剂层面，氢锐科技采用金字塔形貌设计，以提升表面活性并减少贵金属用量。在膜电极生产上，公司订制了宽450毫米的卷对卷自动化涂布设备。浆料黏度、涂布线速度、干燥温度与腔体压强，每个参数都影响着涂层与质子膜的结合力及均匀度。胡大麟认为，单片喷涂已经无法实现大批量膜电极制备的一致性，只有卷对卷工艺才能做到品质如一。目前，氢锐科技已建成从核心部件到系统集成的完整产线，具备覆盖0.5～500标方/小时工业级制氢系统的批量供货能力。
氢锐科技研发的新一代膜电极，贵金属载量已从1.1降至0.7毫克/平方厘米（其中铱载量低至0.5）。降载量且保性能，真正考验团队技术与工程化功底。目前其额定直流能耗低至4.1千瓦时/标方氢（大型系统能耗低至4.8千瓦时/标方氢）。此外，大型电解槽一般包含170～200片膜电极，极差须严格控制在30毫伏以内，以防最高电压的膜电极率先衰减失效。
在寿命控制上，氢锐的核心思路是降低起始工作电压。行业常规水平为1.8伏（在2.0安培/平方厘米电流密度下），而氢锐在通常情况下做到了1.71伏（同等电流密度下）。按2.7～4微伏/小时衰减率计算，这额外的0.1伏优势给客户提供约3万小时使用寿命，相当于大约延长了4年运行时间。若起始小室电压更高，触达2.0伏这一寿命截止电压的时间就越短，叠加波动工况和频繁启停工况，将导致电解槽寿命进一步缩短。这一思路已得到验证——目前其设备运行时间实际测试最长已超4万小时，商业客户现场连续运行也已经超1万小时。
值得注意的是，氢锐科技不只出售完整系统，也将膜电极和电解堆作为独立产品向同行销售，而西门子能源和康明斯等国际企业通常只接受整套系统订单。这种开放策略背后有现实考量，公司年产能200兆瓦，但国内PEM制氢市场3年间甚至不到50兆瓦。在一个尚未爆发的市场中，灵活适配客户需求是更务实的选择。
到海外去找市场
氢锐科技最初的设想是扎根国内，但市场的现实很快改变了这个计划。
“从2022年到现在，中国落地的PEM项目加起来都不到100兆瓦，”胡大麟说，“而我们一年的产能就有200兆瓦。如果只守着国内市场，根本活不下去。”
海外是另一番图景。欧洲和中东的绿氢项目动辄采购50兆瓦甚至100兆瓦的PEM设备，单个项目的体量就超过中国几年年市场总量。集装箱式产品在国内推广时被嫌贵，但在海外反而比当地产品便宜30%以上，非常受欢迎。
2024年，氢锐科技决定实施出海战略，投入时间和资金用9个月完整地做了德凯CE的全部认证。氢锐科技在2025年中标南非国家电力公司（ESKOM）的兆瓦级PEM制氢项目，该设备生产的高纯氢气（纯度99.999%，露点-75℃）用于火力发电厂的氢冷发电机系统，其余通过园区管道供应给附近化工企业。这成为中国制造兆瓦级PEM制氢装备首次出口海外。2026年1月，氢锐科技又在沙特利雅得与全球公用事业开发商ACWA Power签署了绿氢领域的战略合作谅解备忘录，进一步打开中东市场。
胡大麟将出海战略定为六成海外、四成国内，目的不仅是生存，更是通过与海外客户合作积累大型项目经验，对标行业龙头。
但他也坦承，中国PEM制氢企业与国际同行仍有显著差距。差距不在单体设备的技术指标，而在大型项目的工程经验。国内厂商几乎没做过5兆瓦以上的PEM制氢项目，更不用说百兆瓦项目。大型化项目需要考虑多重因素，设备厂商不仅需要提供设备，还需要考虑道路运输（路勘），设备吊装及安装排期、多工作并行、现场人员协调、大型多槽联动系统与公用工程的匹配、风光跟踪控制策略、低负荷保护、季节气温对系统的影响、长期检修维护计划，这些在海外招标中都是硬性要求。
绿氢还差几步
氢锐科技面对的不只是自身的技术和市场挑战。整个中国的绿氢产业，都有共同面对的行业挑战。
首先是电价。制氢成本约70%来自电力，若电价在0.3元左右，且设备保持合理的利用小时数，绿氢成本在22～25元/千克；而在目前大量项目利用率低下的现实中，加上高昂的设备折旧，实际成本往往飙升至35元/千克以上。
胡大麟把降低绿氢成本的可行路径归纳为三条：通过碳税让灰氢价格上涨至与绿氢的平衡点，通过直连或交易获取便宜的绿电（如弃风弃光电）降低制氢电价，通过装备降本压低设备折旧成本。在他看来，装备企业只能在第三条上做出贡献，前两条依赖国家政策。氢锐科技自2022年成立以来，内部考核要求每年降本15%。但仅靠装备企业的努力，远不足以在短期内让绿氢走向经济可行。况且电解槽本身只占系统成本的50%到60%，剩下的不锈钢容器、管阀件、电源、仪表、控制PLC等硬件在没有大规模采购情况下很难大幅压缩成本。
另一个问题是整个产业生态。中国大量标称“绿氢”的项目，实际使用的是电网电力，而电网中火电占比仍在60%以上。从全生命周期看，这些“绿氢”的碳排放量可能反而高于灰氢，出口至欧洲也无法满足欧盟对“可再生氢”的认证要求。“没有可溯源的真绿电，就不会有真正的绿氢，”胡大麟说，“绿氢的绿色属性如果既不能被权威认证，也无法在市场上获得溢价，那整个绿氢产业的商业逻辑就是断裂的。”
与此同时，中国的绿氢市场呈现出一种“内循环”困局。欧盟在REPowerEU计划下提出，到2030年实现自产1000万吨和进口1000万吨可再生氢的目标，形成跨洲际的绿氢贸易循环。欧洲的做法是先由需求方签署长期承购协议，锁定用量，再通过投标机制确定制氢价格，政府对需求方与供应方之间的价差予以补贴，这套机制让绿氢项目有了可预期的收益，也有了金融化运作的基础。
国内市场还在自己的一亩三分地里面转。胡大麟举了一个直白的例子：某家公司在西北建了150兆瓦的电解槽，但基本不运行。“为什么要建？因为不配套制氢设备就拿不到风光指标，就不能扩大规模，拿了风光指标只发电上网却不制氢，设备真正运行起来就是亏损，所以大部分时间处于闲置状态。”
国内至今缺乏有效的绿电直供和绿证核发的可追溯机制，缺少长期承购协议的市场惯例，也没有落地的碳税和碳排放约束，这就使得国内的绿氢项目大多悬浮在“建了但不开，开了就亏损”的困境中。
这揭示了当前绿氢市场荒诞的“内循环”切面：为了套取新能源并网指标，庞大的电解槽沦为昂贵的“路条配件”，在荒漠中长期吃灰。没有可溯源的绿电，没有刚性的碳税，这些僵尸项目就是氢能泡沫的缩影。
胡大麟认为，当前最紧迫的政策需求首先是全行业碳排放量计算与碳税的征收，其次是完善绿氢的消纳机制，最后是统一绿氢追溯及市场交易标准。三者的逻辑是递进的：没有可追溯的绿电，就没有真正的绿氢；没有统一标准，就无法与国际市场对接；没有碳税，灰氢的环境外部性就无法被定价。在他看来，绿电机制最紧迫，行业标准最基础，碳税最长远。
从2019年在西门子能源推广氢能装备开始，胡大麟亲历了这个行业从盲目过热到理性冷却的完整周期。彼时行业参与者对氢能理解普遍不深，融资和挖人的热度远超对商业逻辑的思考。到2026年，资本的态度已转向精准下注，聚焦具备核心技术和清晰商业路径的企业。
政策风向也在反复调整。氢能政策正从早期的主推交通端逐步转向工业减碳。国内已建成超过550座加氢站，但实际利用率不足40%。胡大麟认为氢能真正的规模化应用应该在难以脱碳的工业领域：炼钢、化工、合成氨、绿色替代燃料及目前的存量市场。这些也正是欧洲的主要推进方向。
在供应链方面，一个值得关注的积极信号是质子交换膜（PEM电解槽最核心的材料之一）正在快速国产化。2024年以前国内PEM电解槽基本全部使用进口膜，而胡大麟预测，2026年国产膜的比例将升至约20%，2028年将超过50%。不过他也指出，国产膜的短板在于长期验证不足：设备厂家几乎无法提供8年之后的性能衰减数据。而杜邦的Nafion膜已经有几十年的运行积累。国产膜的可靠性验证没有捷径，只能靠时间去沉淀。
胡大麟相信，PEM制氢在中国的爆发性增长将在2028年前后到来。
对氢锐科技而言，2028年的平价拐点固然值得期待，但在这场漫长的等待中，决定这家公司未来的，是其能否在真正具有绿电共识的海外市场中，熬过国内政策空窗的漫长极夜。
· 投资人点评 ·
陈磊｜国泰海通证券氢能分析师
氢锐科技的长期投资逻辑恰恰构建在解决这两大痛点上：依托中国科学院上海高等研究院的技术储备，通过提升电流密度、减少铱载量来降低设备成本，路径清晰；同时，团队凭借世界500强公司氢能领域的专业人才优势与深厚海外背景，在国内PEM制氢市场尚未放量时主动出海，已拿下包括南非电力、德国电力及意大利市场等在内的标杆订单。我们认为，当前阶段氢能的核心看点并非短期盈利，而是能否长期持续积累兆瓦级以上项目的工程经验。一旦未来绿氢平价拐点临近、国内绿电认证与碳税机制成熟，公司有望凭借“海外练兵、国内收割”的路径，率先成长为PEM制氢赛道极具竞争力的独角兽。
