行業(yè)報(bào)告 2023電解水制氫競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展現(xiàn)狀

• 黃文玉 2023年3月1日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1121 72
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現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主要制氫方式有水電解制氫、化石能源制氫及化工副產(chǎn)氫等。水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。

電解水制氫是什么?

水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣。在一些電解質(zhì)水溶液中通入直流電時(shí)，分解出的物質(zhì)與原來(lái)的電解質(zhì)完全沒(méi)有關(guān)系，被分解的是作為溶劑的水，原來(lái)的電解質(zhì)仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬于這類電解質(zhì)。

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。

氫能作為最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，?duì)于推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。 當(dāng)前我國(guó)以煤制氫與工業(yè)副產(chǎn)氫為制氫主要來(lái)源，占比分別為64%、21%，綠氫是未來(lái)重要發(fā)展方向，在煤化工中耦合綠氫，將會(huì)大幅減少煤炭使用量，減少碳排放。

電解水制氫競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主要制氫方式有水電解制氫、化石能源制氫及化工副產(chǎn)氫等。其中水電解制氫因?yàn)槌杀酒?，在整個(gè)氫氣供應(yīng)體系中所占份額不到1%。隨著綠氫發(fā)展呼聲的高漲，水電解制氫正迎來(lái)新一輪發(fā)展機(jī)遇。

固體聚合物電解質(zhì)。固體聚合物電解質(zhì)，SPE電解水，最初用于向宇宙飛船或潛水艇供氧，或在實(shí)驗(yàn)室作為氫氣發(fā)生器(可用于氣體色譜)。核電大規(guī)模發(fā)展以后，人們利用SPE技術(shù)在用電低谷電解水產(chǎn)生氫，在供電高峰以SPE氫-氧燃料電池向外供電，使之成為能量貯存轉(zhuǎn)換裝置。

通過(guò)直接電解純水產(chǎn)生高純氫氣(不加堿)，電解池只電解純水即可產(chǎn)氫。通電后，電解池陰極產(chǎn)氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)氧氣，氫氣進(jìn)入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進(jìn)入干燥器除濕后，經(jīng)穩(wěn)壓閥、調(diào)節(jié)閥調(diào)整到額定壓力(0.02～0.45Mpa可調(diào))由出口輸出。電解池的產(chǎn)氫壓力由傳感器控制在0.45Mpa左右，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電解池電源供應(yīng)切斷;壓力下降，低于設(shè)定值時(shí)電源恢復(fù)供電。

在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩余，也可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產(chǎn)。2018年12月9日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏教授團(tuán)隊(duì)和高敏銳教授團(tuán)隊(duì)合作，研制出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑。國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》發(fā)表了該研究成果。

2021年11月19日，全球單廠規(guī)模最大電解水制氫項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)商寧夏寶豐能源表示，公司首批電解水制氫項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，每年可新增減少煤炭資源消耗約38萬(wàn)噸，新增減少CO2排放約66萬(wàn)噸。如果按近期煤價(jià)1000元/噸計(jì)算，每年可直接降低3.8億的原料成本，同時(shí)還有每年減少66萬(wàn)噸二氧化碳排放的效益。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《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：

截至2022年12月，國(guó)內(nèi)共有40余家具備真實(shí)產(chǎn)能的電解水制氫設(shè)備制造商，名義總產(chǎn)能達(dá)到12GW。鑒于對(duì)未來(lái)市場(chǎng)前景的看法，行業(yè)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能還在持續(xù)擴(kuò)張當(dāng)中。

高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)新投資制氫項(xiàng)目約23個(gè)。其中，電解水制氫項(xiàng)目7個(gè)，占比30%，水電解制氫項(xiàng)目近年來(lái)開(kāi)始明顯增多。氫能產(chǎn)業(yè)基地相繼落地，將帶動(dòng)形成產(chǎn)業(yè)聚集，推動(dòng)區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)建設(shè)更加完整的產(chǎn)業(yè)集群。除廣東、山東外，多地在今年開(kāi)始布局氫能產(chǎn)業(yè)園、產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年至今，北京、天津、浙江、江蘇、河北、河南、廣東、內(nèi)蒙古8省(區(qū)市)共規(guī)劃了30個(gè)2022年擬新開(kāi)工氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，其中氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目占比高達(dá)43%，幾乎占據(jù)半壁江山。根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)周期來(lái)看，多數(shù)項(xiàng)目的一期工程將于年內(nèi)完成。

業(yè)內(nèi)人士表示，未來(lái)電解水制氫的規(guī)模會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，國(guó)家需要提供可再生能源制氫優(yōu)惠政策，降低可再生能源制氫的過(guò)網(wǎng)費(fèi)和使用費(fèi)，預(yù)計(jì)到2030年可再生能源制氫成本將降至15元/kg。

電解水制氫市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

2022年以來(lái)，國(guó)內(nèi)已公開(kāi)在建及規(guī)劃電解水制氫項(xiàng)目制氫總規(guī)模達(dá)到12.1GW，從電力來(lái)源來(lái)看，98.5%為可再生能源制氫項(xiàng)目。其中，2023年和2024年規(guī)劃建成項(xiàng)目裝機(jī)分別達(dá)到1327MW和4716MW，國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)迎來(lái)井噴式發(fā)展。

2021年，氫能列入《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局，意味著我國(guó)將開(kāi)始大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)氫能需求量已突破2000萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2050年氫氣需求量有望在2020年的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)7倍，達(dá)到 1.6億噸。

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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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