全球首次 海上風電無淡化海水原位直接電解制氫技術獲得成功

• 李波 2023年6月2日 來源：中研普華集團、央視財經、中研網 856 52
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記者今天(6月2日)從中國工程院獲悉，經中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認，全球首次海上風電無淡化海水原位直接電解制氫技術海上中試在福建興化灣海上風電場獲得成功。

記者今天(6月2日)從中國工程院獲悉，經中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認，全球首次海上風電無淡化海水原位直接電解制氫技術海上中試在福建興化灣海上風電場獲得成功。

此次海上中試于5月中下旬在福建興化灣海上風電場開展，使用的是聯(lián)合研制的全球首套與可再生能源相結合的漂浮式海上制氫平臺“東福一號”，集成了原位制氫、智慧能源轉換管理、安全檢測控制、裝卸升降等系統(tǒng)于一體，在經受了8級大風、1米高海浪、暴雨等海洋環(huán)境的考驗后，連續(xù)穩(wěn)定運行了超過240小時。

海洋是地球上最大的氫礦，向大海要水是未來氫能發(fā)展的重要方向。然而海水成分復雜，包含90多種化學元素及大量微生物和懸浮顆粒，帶來了腐蝕性和毒性強、催化劑失活、電解效率低等諸多技術瓶頸與挑戰(zhàn)。

對此，如果以海水為原料間接制氫，嚴重依賴大規(guī)模淡化設備，工藝流程復雜且占用土地資源，推高了制氫成本與工程建設難度。而海水直接電解制氫，國內外知名研究團隊進行了大量探索研究，但是近半個世紀以來，未有突破性的理論與原理徹底避免海水復雜組分對電解制氫體系的影響。

中國工程院院士謝和平表示，海水無淡化原位直接電解制氫技術在原理上跳出了傳統(tǒng)化學的范疇，通過蒸汽壓差的物理力學驅動，來全部隔開海水中的90多種復雜元素及微生物對電解水制氫的影響，打破世界上原本需要依靠純水制氫的傳統(tǒng)模式。

通過取之不盡的海水資源直接制氫，并結合海上風力發(fā)電技術，未來將會改變全球的能源開發(fā)路徑。

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(huán)制氫系統(tǒng)更復雜，但制氫效率較高，結合可再生能源，利用效率更高。

中國電解水制氫行業(yè)市場競爭格局 中國電解水制氫行業(yè)市場發(fā)展前景預測

電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。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(fā)階段。

隨著可再生能源規(guī)模化發(fā)展和能源互聯(lián)網建設日趨完善，電解水制氫已逐步成為各國能源科技創(chuàng)新和產業(yè)支持的焦點。

據中國氫能聯(lián)盟預計,到2025年,我國氫能產業(yè)產值將達到1萬億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現(xiàn)二氧化碳減排約7億噸,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產業(yè)鏈年產值達到12萬億元,成為引領經濟發(fā)展的新增長極。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國電解水制氫行業(yè)市場競爭格局分析及發(fā)展前景預測報告》顯示：

氫能有儲量豐富、能量密度高、可循環(huán)利用的特點，且能達成溫室氣體零排放，是中國實現(xiàn)2060年碳中和目標不可忽視的能源構成，也是未來國家能源體系的組成部分。?

中國是目前全球第一產氫大國，統(tǒng)計顯示，目前國際制氫年產量6300萬噸左右，中國是世界上最大的制氫國，年制氫產量約3300萬噸，占世界氫產量的三分之一。

按制氫的來源來區(qū)分，氫能可以分為：藍氫和綠氫，還有灰氫。 綠氫是中國的氫能行業(yè)的發(fā)展發(fā)向，潛力巨大。

綠氫是我們能源戰(zhàn)略目標的重要發(fā)展方向，由光伏和風能構成的綠電，是生產綠氫最理想的能量來源?！帮L光”綠電+綠氫，是互相成就的雙環(huán)保路線。

在中國，蓬勃發(fā)展的氫能燃料電池汽車就是綠氫的先導和突破口。要發(fā)展綠色制氫產業(yè)，主要是依靠電解水制氫。面向近中遠期，中國也在開展三種電解水制氫技術的研發(fā)。

據高工產研氫電研究所(GGII)調研統(tǒng)計，2021年中國電解水制氫設備市場規(guī)模超過9億元，出貨量超過350MW。

2022年中國電解水制氫設備市場需求有望達到730MW，同比2021年接近翻番;2025年國內電解水制氫設備市場需求量將超過2GW，相比2020年增長6倍以上。

在此形勢下，部分優(yōu)勢生產商的出貨量猛增，正在升級技術、擴張產能，以構筑更深的“護城河”。與此同時，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(zhàn)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(fā)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(yōu)勢。從制取成本看，化石能源制氫約10元/kg，工業(yè)副產氫約21元/kg，電解水制氫約30元/kg。

根據《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書(2020)》預測，2030年中國氫氣需求量達3715萬噸，2050年達9690萬噸。有分析認為，電解水制氫將逐步作為中國氫能供應的主體，在氫能供給結構的占比將在2040、2050年分別達到45%、70%。

截至2021年6月，美國已有17兆瓦的電解制氫項目在運營，輸氫管道容量為1.4吉瓦(300兆瓦在建或已承諾資金投入)，另外還有120兆瓦正在早期開發(fā)階段，將于2030年上線運行。美國能源部預測，潛在部署將高達13.5吉瓦。

本報告由中研普華咨詢公司領銜撰寫，在大量周密的市場調研基礎上，主要依據了國家統(tǒng)計局、國家商務部、國家發(fā)改委、國家經濟信息中心、國務院發(fā)展研究中心、國家海關總署、全國商業(yè)信息中心、中國經濟景氣監(jiān)測中心、中國行業(yè)研究網、全國及海外相關報刊雜志的基礎信息以及電解水制氫行業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。

報告對我國電解水制氫行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了國內外電解水制氫行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)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(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

了解更多行業(yè)數(shù)據詳情，可以點擊查閱中研普華產業(yè)研究院的《2022-2027年中國電解水制氫行業(yè)市場競爭格局分析及發(fā)展前景預測報告》。

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