氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃 電解水制氫面臨較大產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)

• 黃江 2023年11月15日 來源：東方財富 520 28
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專家組認為，海水無淡化原位直接電解制氫裝備設計合理、運行穩(wěn)定，試驗驗證了該項技術的可行性，可以作為未來海上可再生能源制氫的重要發(fā)展路徑。

氫源包括化石燃料制氫(煤炭、天然氣)、工業(yè)副產(chǎn)氫(乙烷、丙烷脫氫、重整、氯堿、焦爐煤氣等)、甲醇重整制氫和電解水制氫，采用綠色電力電解水制氫最受產(chǎn)業(yè)和政策推崇。無論是已商業(yè)化的電解水制氫還是大部分水制氫試驗性研究，都以淡水為原料，須克服淡水資源日益稀缺的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

海上風電無淡化海水電解制氫

6月2日，經(jīng)中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認，由東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊聯(lián)合開展的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。專家組認為，海水無淡化原位直接電解制氫裝備設計合理、運行穩(wěn)定，試驗驗證了該項技術的可行性，可以作為未來海上可再生能源制氫的重要發(fā)展路徑。

本次試驗得到中國工程院、福建省、福州市、福清市、中國三峽集團、福建能投集團等支持。據(jù)悉，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，使用由東方電氣集團與中國工程院謝和平院士團隊聯(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”，該平臺也是海水無淡化原位直接電解制氫海試樣機，相當于一臺與大型海上風電機組相結合的一體化海水直接制氫設備。

在經(jīng)受了8級大風、1米高海浪、暴雨等海洋環(huán)境的考驗后，該平臺連續(xù)穩(wěn)定運行超過240小時，驗證了海水無淡化原位直接電解制氫原理與技術在真實海洋環(huán)境下的可行性和實用性。

以豐富的海水資源制備氫氣，理論上極富前景。然而，海水成分非常復雜(涉及化學物質及元素92種)，海水中所含有的大量離子、微生物和顆粒等，會導致制取氫氣時產(chǎn)生副反應競爭、催化劑失活、隔膜堵塞等問題。為此，以海水為原料制氫形成了海水直接制氫和間接制氫兩種不同的技術路線。

海水間接制氫本質上仍是淡水制氫，將海水先淡化形成高純度淡水再制氫，進一步推高了制氫成本與工程建設難度。全球來看，海水直接制氫技術尚停留在技術研發(fā)與驗證階段，依然面臨較大產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)。

海水無淡化原位直接電解制氫技術成果由謝和平院士團隊于2022年11月30日在Nature正刊發(fā)表，被評為2022年中國科學十大進展之一。2022年12月16日，東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊簽署協(xié)議，正式開展該項技術聯(lián)合創(chuàng)新，并由東方電氣集團負責成果轉化和產(chǎn)業(yè)化。

從海上中試到工業(yè)化應用仍有很長的路要走。目前看來，氫的市場需求仍是決定海水制氫前景的關鍵因素。若氫能實現(xiàn)廣泛應用并帶來需求激增，以海水為原料的工業(yè)化制氫將迎來其發(fā)展機遇。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國電解水制氫行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》顯示：

雙碳目標背景下，綠氫的發(fā)展前景愈發(fā)清晰。國際能源署預估2050年全球氫能需求將達到5.28億噸，市場需求巨大。

年3月底，國家發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)》，明確了氫能三個戰(zhàn)略定位：氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要載體、氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向，這三個戰(zhàn)略定位是給氫能產(chǎn)業(yè)吃了一個定心丸，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的使命和發(fā)展出路。這一年來，國家相關部委出臺文件，各地方政府也紛紛出臺氫能規(guī)劃，推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

綜合市場調研數(shù)據(jù)，2023年1-5月，總計超過510MW以上綠氫項目進行電解水制氫設備公開招標，加上未公開招標項目，總計市場需求超過650MW，接近2022年國內(nèi)氫能市場需求總量，樂觀估計今年氫能市場需求有望突破1.5GW。

2023年1-5月，隆基氫能中標國內(nèi)電解水制氫項目210MW左右，其中公開招標項目中標95MW，邀標項目中標115MW。短期市場方面的業(yè)績，并非隆基氫能追求的主要目標，但也反映了隆基氫能的產(chǎn)品品質及交付能力、服務能力得到了越來越多客戶的認可。

隆基氫能定位為大型綠氫裝備與方案提供商，努力打造安全可靠、最低LCOH的電解水制氫裝備以及綠電制綠氫解決方案。企業(yè)已經(jīng)建立起超過100人的技術隊伍，引進與培養(yǎng)電解水制氫設備研發(fā)、解決方案、工程技術等多領域優(yōu)秀人才。

隆基氫能將繼續(xù)強化“商務-產(chǎn)品解決方案-交付服務”的鐵三角立體式服務模式，從商務方案、產(chǎn)品解決方案和交付服務上為客戶提供“全生命周期”服務。貫徹一切以客戶為中心，以客戶成功為目標，做好增值服務。

電解水制氫主流技術實現(xiàn)突破

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

業(yè)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(guī)?；l(fā)展，降本路徑清晰，有望成為助力實現(xiàn)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(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(yōu)勢將引領綠氫技術降本?！皵?shù)據(jù)顯示，SOEC系統(tǒng)的電解效率超過84%，與工業(yè)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%。”

近年來，我國多次出臺政策布局氫能產(chǎn)業(yè)。去年3月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(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)展重點任務。截至去年底，我國各地方政府發(fā)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(yè)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(tǒng)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(guī)模，已公布規(guī)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。

《2023-2028年中國電解水制氫行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(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。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(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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  2023-2028年中國電解水制氫行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告

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