電解水制氫主流技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破 2023電解水制氫規(guī)?；l(fā)展路徑

• 黃江 2023年5月4日 來(lái)源：新浪 1353 89
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目前,我國(guó)氫氣約77.3%來(lái)自于化石能源制氫,21.2%來(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)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(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)氫,廣州中石化和巨正源氫能是最主要的供應(yīng)商。

氫能是一種公認(rèn)的清潔能源，具有重量輕、儲(chǔ)量豐富、燃燒性能好等特點(diǎn)，可應(yīng)用在眾多領(lǐng)域。交通，正是其最重要的應(yīng)用場(chǎng)景之一。

電解水技術(shù)與光解水、熱化學(xué)制氫的不同特點(diǎn)：電解水技術(shù)成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)污染，所得氫氣純度高、雜質(zhì)含量少，適用于各種場(chǎng)合，缺點(diǎn)是耗能大、制氫成本高;光解水技術(shù)目前難點(diǎn)是催化劑研制;熱化學(xué)循環(huán)制氫系統(tǒng)更復(fù)雜，但制氫效率較高，結(jié)合可再生能源，利用效率更高。

電解水制氫主流技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破

4月25日，上海翌晶氫能科技有限公司研發(fā)的國(guó)內(nèi)首條固體氧化物電解水制氫(SOEC)電堆自動(dòng)化產(chǎn)線正式下線，年產(chǎn)能可達(dá)100兆瓦，可兼容多型號(hào)電堆生產(chǎn)。

業(yè)界普遍認(rèn)為，SOEC作為主要電解水制氫方式之一，此前一直處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，SOEC已開(kāi)始逐步走向規(guī)?；l(fā)展，降本路徑清晰，有望成為助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要推動(dòng)力。

該技術(shù)路線將有效降低電解水制氫成本。據(jù)上海翌晶氫能科技有限公司總經(jīng)理劉青介紹，在電解水制氫的成本構(gòu)成中，電費(fèi)占比80%、折舊占比10%、運(yùn)營(yíng)維護(hù)10%，因此，降低電費(fèi)成本成為電解水制氫降本的關(guān)鍵因素，而SOEC高效優(yōu)勢(shì)將引領(lǐng)綠氫技術(shù)降本?！皵?shù)據(jù)顯示，SOEC系統(tǒng)的電解效率超過(guò)84%，與工業(yè)余熱回收結(jié)合，能進(jìn)一步降低電耗達(dá)10%，比堿性和PEM電解省電28%?！?/p>

目前,我國(guó)氫氣約77.3%來(lái)自于化石能源制氫,21.2%來(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)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(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)氫,廣州中石化和巨正源氫能是最主要的供應(yīng)商。

近期，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等多部門密集出臺(tái)相關(guān)文件，為我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速。在四川德陽(yáng)，記者來(lái)到了小虎島示范項(xiàng)目制綠氫設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)，它是通過(guò)質(zhì)子交換膜電解水制氫，比較適合應(yīng)用在風(fēng)電光伏項(xiàng)目，目前設(shè)備還沒(méi)有大規(guī)模量產(chǎn)，成本比較高。為了加快這種新型綠氫設(shè)備的量產(chǎn)，在廣東佛山，國(guó)內(nèi)最大的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝備生產(chǎn)基地將于4月底投產(chǎn)。業(yè)內(nèi)人士表示，3-5年內(nèi)，綠氫制備成本降幅預(yù)計(jì)能達(dá)到40%-50%。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

近年來(lái)，我國(guó)多次出臺(tái)政策布局氫能產(chǎn)業(yè)。去年3月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》，提出要建立“1+N”政策體系，明確氫能戰(zhàn)略定位，部署產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)。截至去年底，我國(guó)各地方政府發(fā)布?xì)淠苷叱?00項(xiàng)，政策類型多方面，支持方向以氫能交通應(yīng)用向跨行業(yè)耦合應(yīng)用場(chǎng)景拓展。

在國(guó)家政策支持下，氫能源需求迎來(lái)快速增長(zhǎng)，電解槽項(xiàng)目招標(biāo)隨之大幅增長(zhǎng)。華鑫證券對(duì)中國(guó)電解水制氫項(xiàng)目進(jìn)行不完全統(tǒng)計(jì)，處于招標(biāo)至投運(yùn)階段的項(xiàng)目達(dá)37個(gè)，其中25個(gè)項(xiàng)目公布電解水設(shè)備規(guī)模，已公布規(guī)模的項(xiàng)目合計(jì)功率需求達(dá)2.4GW，而2022年全球電解槽設(shè)備出貨僅1GW，高增趨勢(shì)明確。

氫燃料汽車發(fā)展前景廣闊

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)氫能源車產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》指出，要“有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用”，并提出到2025年，“燃料電池車輛保有量約5萬(wàn)輛，部署建設(shè)一批加氫站”的發(fā)展目標(biāo)。

隨著技術(shù)的發(fā)展和低碳理念的普及，新能源車已成為市場(chǎng)寵兒。截至2022年底，中國(guó)新能源汽車保有量已達(dá)1310萬(wàn)輛。但其中，絕大部分是純電動(dòng)汽車，而氫能源車保有量剛剛突破1萬(wàn)輛。

如果說(shuō)，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(lái)，這副“生面孔”的發(fā)展前景卻被廣泛看好。

2022年，在北京冬奧會(huì)期間，氫燃料電池汽車為服務(wù)賽事開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)，成為國(guó)內(nèi)氫能源車發(fā)展的一個(gè)高光時(shí)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(yè)和信息化部指導(dǎo)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》提到，預(yù)計(jì)到2035年，燃料電池汽車保有量達(dá)到100萬(wàn)輛左右，商用車將實(shí)現(xiàn)氫動(dòng)力轉(zhuǎn)型。

氫燃料電池汽車的優(yōu)勢(shì)有哪些

與純電動(dòng)汽車相比，氫燃料電池汽車增加了車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)和具有發(fā)電能力的燃料電池系統(tǒng)。這讓其獲得了自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

首先是相較于純電動(dòng)汽車，氫燃料電池汽車的續(xù)航里程大幅增加。何廣利指出，純電動(dòng)汽車要提高續(xù)航里程，目前采取的方式一般是多增加鋰電池，或者通過(guò)更新技術(shù)，不斷提高電池高能量密度。但對(duì)于車輛生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，二者都需要較高的成本。但氫燃料電池汽車增加續(xù)航里程，只需增大儲(chǔ)氫罐即可。另外，純電動(dòng)汽車充電時(shí)長(zhǎng)比較久，一般要幾個(gè)小時(shí)才能充滿電。但氫燃料電池汽車加氫補(bǔ)給的時(shí)間很短，與燃油車加汽油的時(shí)間幾乎相同。

在高海拔、高溫、高寒等多種環(huán)境下，氫燃料電池的性能也更加穩(wěn)定。以目前已在北京市延慶區(qū)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(tǒng)，在零下30℃的環(huán)境下能夠無(wú)輔熱快速啟動(dòng)，續(xù)航里程可達(dá)300公里。北京公交集團(tuán)第八客運(yùn)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(shí)說(shuō)：“氫能源車不僅更加安全環(huán)保、沒(méi)有污染，同時(shí)噪音更小、續(xù)航更久，運(yùn)行期間很平穩(wěn)，駕駛起來(lái)特別舒適?！?/p>

從低碳、環(huán)保的角度看，氫能源車也有更優(yōu)異的表現(xiàn)，有人甚至將氫能源車稱為“移動(dòng)的空氣凈化器”。據(jù)何廣利解釋，這是因?yàn)槿剂想姵胤浅Ｃ舾?，為了保證進(jìn)入燃料電池的空氣是干凈的，氫能源車需要設(shè)置物理吸附、化學(xué)吸附等多道過(guò)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(huì)過(guò)濾掉空氣中的有害氣體。當(dāng)過(guò)濾后的空氣進(jìn)入電池與氫氣發(fā)生反應(yīng)后，再排放出去的物質(zhì)，只有水和更清新的空氣。

2023年綠氫產(chǎn)業(yè)化有望高速開(kāi)啟

綠氫被廣泛視為未來(lái)能源發(fā)展的重要方向，根據(jù)國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)，2021年全球氫氣總產(chǎn)量達(dá)9423萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2030年產(chǎn)量有望達(dá)到近1.8億噸，而目前全球氫氣生產(chǎn)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(qū)的一家綠氫工廠正式進(jìn)入試運(yùn)行階段，這里也是目前歐洲最大的綠氫工廠。

綠氫通過(guò)可再生能源電解水制取的氫氣，在制取的過(guò)程中幾乎沒(méi)有碳排放(約1.5-5.0kg CO2/kg H2)。機(jī)構(gòu)分析指出，在需求空間釋放、政策支持有效落地以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同降本的基礎(chǔ)上，2023年綠氫產(chǎn)業(yè)化有望高速開(kāi)啟。

《2022-2027年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2022-2027年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告

  電解水技術(shù)與光解水、熱化學(xué)制氫的不同特點(diǎn)：電解水技術(shù)成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)污染，所得氫氣純度高、雜質(zhì)含量少，適用于各種場(chǎng)合，缺點(diǎn)是耗能大、制氫成本高；光解水技術(shù)目前難點(diǎn)是催化劑研制；熱...

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