I. Aspect politique : le projet pilote de production d'hydrogène hors réseau élargit le potentiel de croissance de l'AEM
Le développement de l'industrie de l'hydrogène a toujours été guidé par les politiques. En 2025, l'« Avis sur l'organisation et la mise en œuvre de travaux pilotes dans le domaine de l'hydrogène dans le secteur de l'énergie » de l'Administration nationale de l'énergie définit clairement deux grandes orientations pour les projets pilotes de production d'hydrogène, dont la « production d'hydrogène hors réseau flexible avancée » cible directement les principaux scénarios d'application de l'AEM. La politique propose de construire une architecture « intégrée éolien-solaire-hydrogène-stockage » dans les zones à faible réseau électrique, telles que les régions en haute mer, les déserts de sable et de gobi, ainsi que les régions « à haute altitude, éloignées, frontalières et insulaires », nécessitant une électrolyseuse d'une capacité d'au moins 10 MW. Cette orientation correspond parfaitement aux caractéristiques techniques de l'AEM.
D'un point de vue national, cette politique n'est pas isolée. Depuis que le « Plan à moyen et long terme pour le développement de l'industrie de l'hydrogène (2021-2035) » a classé l'hydrogène comme un élément important du système énergétique futur, diverses régions ont intensément mis en place des politiques de soutien pendant la période du « 14e Plan quinquennal » : les régions « désertiques de sable et de gobi », telles que l'Intérieur-Mongolie et le Gansu, ont intégré les projets « éolien-solaire-hydrogène-stockage » dans leurs plans provinciaux, tandis que les provinces côtières, telles que le Guangdong et le Zhejiang, se sont concentrées sur les projets pilotes de production d'hydrogène à partir de l'énergie éolienne en haute mer. Ces politiques ont collectivement construit un système de développement à double voie « production d'hydrogène à grande échelle + production d'hydrogène flexible hors réseau », les exigences de flexibilité des scénarios hors réseau fournissant une fenêtre politique pour la concurrence différenciée de l'AEM.
Comparée à la production d'hydrogène à grande échelle (qui nécessite une électrolyseuse d'une capacité d'au moins 100 MW conformément à la première orientation), le projet pilote de production d'hydrogène hors réseau a un seuil d'échelle plus bas (10 MW), ce qui le rend plus adapté à l'AEM pendant la période d'itération technologique pour mener une vérification commerciale. Dans le même temps, la politique met l'accent sur la « coordination flexible entre la production d'énergie renouvelable, la charge et la décharge du stockage d'énergie et la charge de l'électrolyseuse », tandis que la capacité de régulation de charge large de l'AEM (supportant théoriquement des fluctuations de charge de 10 % à 100 %) correspond précisément à l'instabilité de la production d'énergie éolienne et solaire, devenant ainsi un « levier technique » pour la mise en œuvre de la politique.
II. Voie technique
Parmi les technologies d'électrolyseurs à hydrogène, l'AEM brise le modèle binaire ALK et PEM grâce à sa caractéristique « d'équilibre entre coût et efficacité ».
Le graphique ci-dessus est issu de Future Hydrogen Energy.
(I) Avantages techniques significatifs : le « troisième pôle » combinant coût et efficacité
Côté coût,l'AEM ne dépend pas des catalyseurs à métaux précieux (tels que le platine) requis par la PEM. Jiping a déjà lancé un catalyseur à 50 % platine-nickel, et les produits d'électrodes non précieuses d'entreprises telles que Future Hydrogen Energy et Juna Technology ont encore réduit les coûts des catalyseurs de plus de 60 %. Parallèlement, sa structure est plus compacte que celle de l'ALK, avec des coûts d'intégration système inférieurs de 15 % à 20 % à ceux de l'ALK.
Côté efficacité,l'efficacité d'électrolyse de l'AEM peut atteindre 75 % à 80 %, supérieure à celle de l'ALK (70 % à 75 %) et proche de celle de la PEM (80 % à 85 %). De plus, son taux de dégradation d'efficacité en fonctionnement à faible charge n'est que de 5 % à 8 %, bien inférieur à celui de l'ALK (15 % à 20 %), ce qui lui permet de s'adapter parfaitement aux caractéristiques fluctuantes de la production d'énergie éolienne et solaire.
(II) Goulots d'étranglement techniques à surmonter : le « saut périlleux » du laboratoire à l'industrialisation
Actuellement, l'industrie de l'AEM est à un stade critique de transition de la « phase de validation de la technologie » à la « phase de préparation à la mise à l'échelle », présentant trois caractéristiques majeures.
Maturité technologique inégale :Côté matériaux, les performances des catalyseurs et des électrodes ont presque atteint les exigences commerciales. Par exemple, l'activité du catalyseur platine-nickel de Jiping a atteint 0,8 A/cm²@1,8 V (dans une condition de tension de 1,8 volt, la densité de courant par unité de surface sur la surface du catalyseur atteint 0,8 ampère par centimètre carré). Cependant, la durée de vie de la membrane reste le plus grand goulot d'étranglement.
Voie de réduction des coûts claire mais pas encore au point critique :Actuellement, le coût d'un électrolyseur AEM d'un mégawatt est d'environ 8 000 à 10 000 yuan/kW, supérieur à celui des électrolyseurs alcalins (5 000 à 6 000 yuan/kW) mais inférieur à celui de la PEM (15 000 à 20 000 yuan/kW). Avec la future augmentation de la production et l'amélioration de la durée de vie des membranes, il est prévu que les coûts pourraient tomber à 6 000-7 000 yuans/kW d'ici à 2028, se rapprochant potentiellement de ceux des électrolyseurs alcalins.
Les politiques plus déterminantes que le marché :Les projets existants dépendent principalement des subventions publiques ou des investissements en R&D des entreprises. Les commandes véritablement orientées vers le marché, comme le projet de 5 MW de Qingneng, restent rares. Le modèle économique doit trouver un point d'équilibre entre le « supplément pour l'hydrogène vert + les avantages de coût dans les scénarios hors réseau ».
III. Côté marché : les entreprises accélèrent leur implantation, les projets de démonstration se multiplient
Au premier semestre de 2025, le secteur des AEM connaîtra une croissance explosive dans les domaines des « avancées matérielles + itération des équipements + mise en œuvre des projets », les actions des entreprises de premier plan définissant une voie claire vers l'industrialisation.
L'image ci-dessus provient de Winstone Hydrogen Energy.
Côté matériaux,Future Hydrogen a terminé le dépôt de son dossier d'extension pour les matériaux de catalyseurs et d'électrodes. La première ligne de production nationale de 60 000 m² d'AEM de Jiamo Technology est entrée en phase de mise en service. Les produits d'électrodes de la série JE de Juna Technology ont été commercialisés, ce qui indique que le taux de localisation des matériaux clés a dépassé 60 %, rompant ainsi la dépendance vis-à-vis des membranes importées.
Côté équipements,Le passage des kilowatts aux mégawatts est devenu le point central. Future Hydrogen a livré un électrolyseur de 125 KW à la centrale électrique de Huaneng Jiuquan. Qingneng a signé une commande de système de 5 MW. Wolong Inertech a livré le premier équipement national de niveau mégawatt à l'étranger. Les projets de niveau mégawatt d'EVE et de Zhejiang Sunshine Lighting ont été approuvés, ce qui montre que le niveau de puissance des équipements se rapproche rapidement du « niveau de 10 MW » requis pour les applications commerciales.
Côté scénarios,Les projets hors réseau sont devenus une percée. Le projet de production d'hydrogène vert de Sanxia Energy Beihai se concentre explicitement sur la « technologie AEM hors réseau de niveau mégawatt » comme point central, explorant un modèle intégré de vent, de soleil, d'hydrogène et de stockage. Les projets de Lvliang, dans le Shanxi, et de Huizhou se concentrent sur la R&D d'équipements à faible coût, traitant directement des points douloureux de la commercialisation des AEM.
V. Perspectives et prévisions : l’option centrale pour les systèmes intégrés d’énergie éolienne, solaire, d’hydrogène et de stockage
Au cours des 5 à 10 prochaines années, les électrolyseurs AEM devraient réaliser des percées dans trois grands scénarios, devenant ainsi le « troisième pôle » de la technologie de production d’hydrogène.
Le graphique ci-dessus provient de Wolong Technology.
Scénario de production d’hydrogène hors réseau à partir de l’énergie éolienne et solaire :Dans les zones à réseau électrique faible, telles que les déserts, les régions de gobi et les zones en haute mer, la grande capacité de régulation de charge de l’AEM correspond parfaitement aux exigences de la formation de réseau hors réseau. Selon les estimations, lorsque le taux de fluctuation de la production d’énergie éolienne et solaire dépasse 30 %, le coût moyen pondéré de l’électricité (LCOE) de l’AEM est inférieur de 15 % à celui de la PEM et de 8 % à celui de l’ALK, ce qui en fait le choix technologique optimal pour ce scénario.
Scénario de production d’hydrogène distribué : Dans les projets distribués de petite à moyenne taille allant de 1 à 10 MW, la structure compacte de l’AEM (avec une empreinte au sol réduite de 40 % par rapport à l’ALK) et ses faibles exigences de maintenance, c’est-à-dire l’élimination du besoin d’un système de circulation d’électrolyte comme les électrolyseurs alcalins, renforceront sa compétitivité. Il est particulièrement adapté aux scénarios de production d’hydrogène sur site dans les parcs industriels, les hubs de transport, etc.
Percée sur le marché international :Les efforts d’expansion mondiale d’entreprises telles que Wolong Inergy et Wenshi Hydrogen Energy indiquent que l’AEM présente des avantages en termes de coût sur les marchés émergents de l’hydrogène (comme le Chili et l’Asie du Sud-Est). Par rapport aux équipements PEM en Europe et aux États-Unis, les équipements AEM de production nationale sont 30 % moins chers et mieux adaptés aux environnements complexes à haute température et poussiéreux, ce qui pourrait reproduire le cheminement « substitution nationale - leadership mondial » des équipements photovoltaïques.
Défis à surveiller :Si la durée de vie de la membrane ne peut pas dépasser 8 000 heures avant 2027, l’AEM pourrait manquer la période de fenêtre politique. Dans le même temps, la réduction des coûts des électrolyseurs PEM et l’amélioration de l’efficacité des électrolyseurs alcalins réduiront l’espace de survie de l’AEM, la vitesse de l’itération technologique déterminant le paysage du marché.
VI. Conclusion
L'essor des électrolyseurs AEM est principalement motivé par la demande inévitable de l'industrie de l'hydrogène pour des technologies de production d'hydrogène « efficaces, à faible coût et flexibles ». Dans le contexte de la production d'hydrogène hors réseau, impulsée par les politiques, et de l'augmentation continue de la proportion de la production d'énergie éolienne et solaire, l'AEM, avec ses caractéristiques technologiques uniques, se transforme d'une « option de secours » en une « option centrale ». Au cours des trois prochaines années, les percées dans les matériaux de membrane et la production à grande échelle seront la clé pour déterminer si l'AEM peut « percer ». Pour les entreprises, il est nécessaire de se concentrer sur l'innovation des matériaux et l'intégration des systèmes afin de réaliser la transition de la « position de leader technologique » à la « position de leader sur le marché » pendant la période de dividende politique. Pour l'industrie, la maturité de l'AEM enrichira la matrice des technologies de production d'hydrogène et accélérera le rôle de l'hydrogène en tant que « pièce maîtresse » de la transformation énergétique mondiale.
