我國科學家制備全3D打印電解槽 實現廉價高效電解水制氫 2023電解水制氫行業市場發展預測

• 李波 2023年3月15日 來源：中研普華集團、央視財經、中研網 206 5
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據上證報報道，近日，西北工業大學黃維院士團隊官操教授課題研發出一款全3D打印的電解槽，它基于一種高精度的三維鎳金屬結構。

據報道，近日，西北工業大學黃維院士團隊官操教授課題研發出一款全3D打印的電解槽，它基于一種高精度的三維鎳金屬結構。

在太陽能電池板的驅動下，這塊電解槽能夠進行穩定高效的水分解，可以讓1.63V的電壓值驅動500mAcm-2的電流密度，并能穩定運行1000小時以上，期間也不會出現明顯的性能衰退。

該裝置具備較好的高活性和高耐用性，能為可再生能源的規模化和定制化生產提供一種可行的方法。其潛在應用主要包括以下兩個方向：用于電解水制氫和電池儲能。

上證報指出，碳中和成為全球范圍重要議題，氫能源具有來源多樣、清潔低碳、靈活高效、應用場景豐富等特性，將逐步替代石油、煤炭等化石燃料，成為全球能源重要載體。

目前，氫能在全球能源占比僅0.1%，根據全球主要能源研究機構預測，2050年氫能占比將達到12-22%，空間廣闊。全球主要經濟體均針對氫能制定了國家層面的發展戰略。

我國則明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，將其提升至國家能源戰略高度。目前全球電解水制氫占比僅0.15%左右，展望未來，綠氫有望受益于氫能占能源比重提升、綠氫占氫能比重提升雙重邏輯，迎來高速增長，電解水設備將率先受益。

數據顯示，2023年1-2月我國電解槽釋放需求預計超730MW，約為去年同期2.8倍。機構預計2025年全球電解水設備市場規模將達167億元，2022-2025年CAGR達106%，2050年全球電解水設備累計市場規模將近1.5萬億。

公司方面包括：昇輝科技：是國內領軍電解槽企業，旗下公司廣東盛氫制氫設備有限公司1000標方堿性電解水制氫成套設備在佛山成功下線。雙良節能：子公司江蘇雙良新能源首套綠電智能制氫系統(最大產氫量1100Nm3/h)去年9月下線。

電解水制氫技術主要有三種：堿性水電解(AE)、質子交換膜水電解(PEM)和固體氧化物水電解(SOE)，但是SOE電解水技術仍處于實驗室研發階段。

目前，氫氣的制取主要有三種主流的技術路線：以煤炭、石油、天然氣為代表的化石能源重整制氫(灰氫)，以焦爐煤氣、 氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產物提純制氫(藍氫);以電解水制氫為代表的可再生能源制氫(綠氫)。

2022年3月23日，由國家發展改革委、國家能源局聯合發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》，為中國氫能發展注入活力。規劃要求2025年中國可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年;2030年中國需形成完備的氫能產業技術創新體系及清潔能源制氫和供應體系;

2035年中國需形成氬能產業體系，構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的氬能應用生態。該規劃將逐步推動中國氬氣下游市場對于綠氫的需求，從而促進可再生能源電解水制氫設備行業的發展。

2023年中國電解水制氫行業市場發展前景預測

目前，越來越多的央企國企、上市公司、氫能公司、社會資本、國外公司瞄準電解水制氫設備市場展開深入布局。一場看不見硝煙的戰爭正在電解水制氫設備領域打響。

電解水制氫是未來重要發展方向。電解水制氫具有制取過程無污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優勢。從制取成本看，化石能源制氫約10元/kg，工業副產氫約21元/kg，電解水制氫約30元/kg。

電解水制氫行業具有巨大的可持續性優勢。在我國“碳中和，碳達峰”的大背景下，氫能的商業化利用逐漸成為市場關注的熱點。電解水制氫行業成本的關鍵在于耗能問題。一方面通過開發PEM及SOEC技術可降低電解過程中的能耗，另一方面依靠光伏和風電的發展低成本制氫。

預計，5-10年內，電解水制氫成本將降至20元/kg以內，驅動力來自兩塊，“光伏、風電等可再生能源發電成本的大幅下降”和“電解槽設備成本隨著技術進步和規模化將在2030年前下降60%-80% ，電解水制氫系統的耗電量和運維成本降低。”業內人士指出，目前來看，堿性電解槽的成本較低，經濟性較好，市場份額較PEM電解槽高一些。

隨著燃料電池技術的不斷成熟，PEM電解槽的成本和市場份額將逐漸提高，與堿性電解槽接近持平，并根據各自與可再生能源電力系統的適配性應用在光伏、風電領域。

據中研產業研究院《2022-2027年中國電解水制氫行業市場競爭格局分析及發展前景預測報告》分析：

電解水技術與光解水、熱化學制氫的不同特點：電解水技術成熟、設備簡單、無污染，所得氫氣純度高、雜質含量少，適用于各種場合，缺點是耗能大、制氫成本高;光解水技術目前難點是催化劑研制;

熱化學循環制氫系統更復雜，但制氫效率較高，結合可再生能源，利用效率更高。在堿性電解水技術和設備制造方面，我國技術水平與國外相近，并擁有完全自主知識產權的設備制造、工藝集成能力。在PEM制氫技術方面，國內尚處于研發走向工業化的前期階段。

根據中國氫能聯盟的預計，到2030年，中國氫氣需求量將達到3,500萬噸，在終端能源體系中占比5%。到2050年氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求量接近6,000萬噸，可減排約7億噸二氧化碳，產業鏈年產值約12萬億元。

其中，交通運輸領域用氫2,458萬噸，約占該領域用能比例19%，相當于減少8,357萬噸原油或1,000億立方米天然氣;工業領域用氫3,370萬噸，建筑及其他領域用氫110萬噸，相當于減少1.7億噸標準煤。

數據顯示，2050年中國氫氣需求中性情況下將達到近6000萬噸，主要增量來自于交通運輸的燃料電池車。

到2030年中國的氫氣需求量將達到3500萬噸/年，電解水制氫行業產能缺口約1000萬噸/年;到2050年中國的氫氣需求量將達到6000萬噸/年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到2458萬噸/年，產能缺口約2500萬噸/年。

電解水制氫是未來最有發展潛力的綠色氫能供應方式，因此在“雙碳”背景下，電解水制氫項目成為市場關注的熱點話題。2022年3月國家發展改革委、國家能源局聯合發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》建設以工業副產氬和可再生能源制氫為主的氬能供應體系，權力發展風光互補耦合發電制氬系統為中國實現“雙碳”目標做貢獻。

想要了解更多電解水制氫行業詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2027年中國電解水制氫行業市場競爭格局分析及發展前景預測報告》。

報告對我國電解水制氫行業的供需狀況、發展現狀、子行業發展變化等進行了分析，重點分析了國內外電解水制氫行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。

報告還綜合了電解水制氫行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報告對于電解水制氫產品生產企業、經銷商、行業管理部門以及擬進入該行業的投資者具有重要的參考價值，對于研究我國電解水制氫行業發展規律、提高企業的運營效率、促進企業的發展壯大有學術和實踐的雙重意義。

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