電解水制氫主流技術實現突破 2023電解水制氫規模化發展路徑

• 黃江 2023年5月4日 來源：新浪 1353 89
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目前,我國氫氣約77.3%來自于化石能源制氫,21.2%來自于工業副產氫,僅1.5%由電解水制氫提供。廣東省燃料電池汽車用氫主要來自于工業副產氫,廣州中石化和巨正源氫能是最主要的供應商。

氫能是一種公認的清潔能源，具有重量輕、儲量豐富、燃燒性能好等特點，可應用在眾多領域。交通，正是其最重要的應用場景之一。

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。

電解水制氫主流技術實現突破

4月25日，上海翌晶氫能科技有限公司研發的國內首條固體氧化物電解水制氫(SOEC)電堆自動化產線正式下線，年產能可達100兆瓦，可兼容多型號電堆生產。

業界普遍認為，SOEC作為主要電解水制氫方式之一，此前一直處于實驗室驗證階段，但隨著技術的進步，SOEC已開始逐步走向規模化發展，降本路徑清晰，有望成為助力實現碳達峰碳中和目標的重要推動力。

該技術路線將有效降低電解水制氫成本。據上海翌晶氫能科技有限公司總經理劉青介紹，在電解水制氫的成本構成中，電費占比80%、折舊占比10%、運營維護10%，因此，降低電費成本成為電解水制氫降本的關鍵因素，而SOEC高效優勢將引領綠氫技術降本。“數據顯示，SOEC系統的電解效率超過84%，與工業余熱回收結合，能進一步降低電耗達10%，比堿性和PEM電解省電28%。”

目前,我國氫氣約77.3%來自于化石能源制氫,21.2%來自于工業副產氫,僅1.5%由電解水制氫提供。廣東省燃料電池汽車用氫主要來自于工業副產氫,廣州中石化和巨正源氫能是最主要的供應商。

近期，國家發改委、國家能源局等多部門密集出臺相關文件，為我國綠氫產業發展提速。在四川德陽，記者來到了小虎島示范項目制綠氫設備的生產企業，它是通過質子交換膜電解水制氫，比較適合應用在風電光伏項目，目前設備還沒有大規模量產，成本比較高。為了加快這種新型綠氫設備的量產，在廣東佛山，國內最大的質子交換膜電解水制氫裝備生產基地將于4月底投產。業內人士表示，3-5年內，綠氫制備成本降幅預計能達到40%-50%。

根據中研普華研究院《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》顯示：

近年來，我國多次出臺政策布局氫能產業。去年3月23日，國家發展改革委、國家能源局印發了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》，提出要建立“1+N”政策體系，明確氫能戰略定位，部署產業發展重點任務。截至去年底，我國各地方政府發布氫能政策超300項，政策類型多方面，支持方向以氫能交通應用向跨行業耦合應用場景拓展。

在國家政策支持下，氫能源需求迎來快速增長，電解槽項目招標隨之大幅增長。華鑫證券對中國電解水制氫項目進行不完全統計，處于招標至投運階段的項目達37個，其中25個項目公布電解水設備規模，已公布規模的項目合計功率需求達2.4GW，而2022年全球電解槽設備出貨僅1GW，高增趨勢明確。

氫燃料汽車發展前景廣闊

近年來，國內氫能源車產業穩步發展，創新成果不斷涌現。國家發展改革委、國家能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》指出，要“有序推進氫能在交通領域的示范應用”，并提出到2025年，“燃料電池車輛保有量約5萬輛，部署建設一批加氫站”的發展目標。

隨著技術的發展和低碳理念的普及，新能源車已成為市場寵兒。截至2022年底，中國新能源汽車保有量已達1310萬輛。但其中，絕大部分是純電動汽車，而氫能源車保有量剛剛突破1萬輛。

如果說，新能源汽車正成為百姓日漸熟悉的伙伴，氫能源車則算得上是其中的“生面孔”。但近年來，這副“生面孔”的發展前景卻被廣泛看好。

2022年，在北京冬奧會期間，氫燃料電池汽車為服務賽事開展示范運營，成為國內氫能源車發展的一個高光時刻。如今，在北京、上海、廣州等地，氫能源車都在加速推廣落地。

由工業和信息化部指導發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》提到，預計到2035年，燃料電池汽車保有量達到100萬輛左右，商用車將實現氫動力轉型。

氫燃料電池汽車的優勢有哪些

與純電動汽車相比，氫燃料電池汽車增加了車載儲氫系統和具有發電能力的燃料電池系統。這讓其獲得了自己的獨特優勢。

首先是相較于純電動汽車，氫燃料電池汽車的續航里程大幅增加。何廣利指出，純電動汽車要提高續航里程，目前采取的方式一般是多增加鋰電池，或者通過更新技術，不斷提高電池高能量密度。但對于車輛生產來說，二者都需要較高的成本。但氫燃料電池汽車增加續航里程，只需增大儲氫罐即可。另外，純電動汽車充電時長比較久，一般要幾個小時才能充滿電。但氫燃料電池汽車加氫補給的時間很短，與燃油車加汽油的時間幾乎相同。

在高海拔、高溫、高寒等多種環境下，氫燃料電池的性能也更加穩定。以目前已在北京市延慶區投入使用的氫燃料電池公交車為例，其裝載的氫燃料電池系統，在零下30℃的環境下能夠無輔熱快速啟動，續航里程可達300公里。北京公交集團第八客運分公司駕駛員郭宏宇，在談及駕駛氫燃料電池公交車的感受時說：“氫能源車不僅更加安全環保、沒有污染，同時噪音更小、續航更久，運行期間很平穩，駕駛起來特別舒適。”

從低碳、環保的角度看，氫能源車也有更優異的表現，有人甚至將氫能源車稱為“移動的空氣凈化器”。據何廣利解釋，這是因為燃料電池非常敏感，為了保證進入燃料電池的空氣是干凈的，氫能源車需要設置物理吸附、化學吸附等多道過濾裝置。所以，氫能源車的前置空氣處理裝置，不僅能夠吸附顆粒物，還會過濾掉空氣中的有害氣體。當過濾后的空氣進入電池與氫氣發生反應后，再排放出去的物質，只有水和更清新的空氣。

2023年綠氫產業化有望高速開啟

綠氫被廣泛視為未來能源發展的重要方向，根據國際能源署的數據，2021年全球氫氣總產量達9423萬噸，預計2030年產量有望達到近1.8億噸，而目前全球氫氣生產中只有不到0.1%為綠氫。日前，位于西班牙普埃托利亞諾地區的一家綠氫工廠正式進入試運行階段，這里也是目前歐洲最大的綠氫工廠。

綠氫通過可再生能源電解水制取的氫氣，在制取的過程中幾乎沒有碳排放(約1.5-5.0kg CO2/kg H2)。機構分析指出，在需求空間釋放、政策支持有效落地以及產業鏈協同降本的基礎上，2023年綠氫產業化有望高速開啟。

《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》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、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。

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