我國科學(xué)家制備全3D打印電解槽 實現(xiàn)廉價高效電解水制氫 2023電解水制氫行業(yè)市場發(fā)展預(yù)測

• 李波 2023年3月15日 來源：中研普華集團、央視財經(jīng)、中研網(wǎng) 206 5
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據(jù)上證報報道，近日，西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團隊官操教授課題研發(fā)出一款全3D打印的電解槽，它基于一種高精度的三維鎳金屬結(jié)構(gòu)。

據(jù)報道，近日，西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團隊官操教授課題研發(fā)出一款全3D打印的電解槽，它基于一種高精度的三維鎳金屬結(jié)構(gòu)。

在太陽能電池板的驅(qū)動下，這塊電解槽能夠進行穩(wěn)定高效的水分解，可以讓1.63V的電壓值驅(qū)動500mAcm-2的電流密度，并能穩(wěn)定運行1000小時以上，期間也不會出現(xiàn)明顯的性能衰退。

該裝置具備較好的高活性和高耐用性，能為可再生能源的規(guī)?；投ㄖ苹a(chǎn)提供一種可行的方法。其潛在應(yīng)用主要包括以下兩個方向：用于電解水制氫和電池儲能。

上證報指出，碳中和成為全球范圍重要議題，氫能源具有來源多樣、清潔低碳、靈活高效、應(yīng)用場景豐富等特性，將逐步替代石油、煤炭等化石燃料，成為全球能源重要載體。

目前，氫能在全球能源占比僅0.1%，根據(jù)全球主要能源研究機構(gòu)預(yù)測，2050年氫能占比將達到12-22%，空間廣闊。全球主要經(jīng)濟體均針對氫能制定了國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略。

我國則明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，將其提升至國家能源戰(zhàn)略高度。目前全球電解水制氫占比僅0.15%左右，展望未來，綠氫有望受益于氫能占能源比重提升、綠氫占氫能比重提升雙重邏輯，迎來高速增長，電解水設(shè)備將率先受益。

數(shù)據(jù)顯示，2023年1-2月我國電解槽釋放需求預(yù)計超730MW，約為去年同期2.8倍。機構(gòu)預(yù)計2025年全球電解水設(shè)備市場規(guī)模將達167億元，2022-2025年CAGR達106%，2050年全球電解水設(shè)備累計市場規(guī)模將近1.5萬億。

公司方面包括：昇輝科技：是國內(nèi)領(lǐng)軍電解槽企業(yè)，旗下公司廣東盛氫制氫設(shè)備有限公司1000標(biāo)方堿性電解水制氫成套設(shè)備在佛山成功下線。雙良節(jié)能：子公司江蘇雙良新能源首套綠電智能制氫系統(tǒng)(最大產(chǎn)氫量1100Nm3/h)去年9月下線。

電解水制氫技術(shù)主要有三種：堿性水電解(AE)、質(zhì)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(shù)仍處于實驗室研發(fā)階段。

目前，氫氣的制取主要有三種主流的技術(shù)路線：以煤炭、石油、天然氣為代表的化石能源重整制氫(灰氫)，以焦?fàn)t煤氣、 氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)物提純制氫(藍氫);以電解水制氫為代表的可再生能源制氫(綠氫)。

2022年3月23日，由國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》，為中國氫能發(fā)展注入活力。規(guī)劃要求2025年中國可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年;2030年中國需形成完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系及清潔能源制氫和供應(yīng)體系;

2035年中國需形成氬能產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建涵蓋交通、儲能、工業(yè)等領(lǐng)域的氬能應(yīng)用生態(tài)。該規(guī)劃將逐步推動中國氬氣下游市場對于綠氫的需求，從而促進可再生能源電解水制氫設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。

2023年中國電解水制氫行業(yè)市場發(fā)展前景預(yù)測

目前，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(zhǔn)電解水制氫設(shè)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(shè)備領(lǐng)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(chǎn)氫約21元/kg，電解水制氫約30元/kg。

電解水制氫行業(yè)具有巨大的可持續(xù)性優(yōu)勢。在我國“碳中和，碳達峰”的大背景下，氫能的商業(yè)化利用逐漸成為市場關(guān)注的熱點。電解水制氫行業(yè)成本的關(guān)鍵在于耗能問題。一方面通過開發(fā)PEM及SOEC技術(shù)可降低電解過程中的能耗，另一方面依靠光伏和風(fēng)電的發(fā)展低成本制氫。

預(yù)計，5-10年內(nèi)，電解水制氫成本將降至20元/kg以內(nèi)，驅(qū)動力來自兩塊，“光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本的大幅下降”和“電解槽設(shè)備成本隨著技術(shù)進步和規(guī)模化將在2030年前下降60%-80% ，電解水制氫系統(tǒng)的耗電量和運維成本降低?！睒I(yè)內(nèi)人士指出，目前來看，堿性電解槽的成本較低，經(jīng)濟性較好，市場份額較PEM電解槽高一些。

隨著燃料電池技術(shù)的不斷成熟，PEM電解槽的成本和市場份額將逐漸提高，與堿性電解槽接近持平，并根據(jù)各自與可再生能源電力系統(tǒng)的適配性應(yīng)用在光伏、風(fēng)電領(lǐng)域。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《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(yù)測報告》分析：

電解水技術(shù)與光解水、熱化學(xué)制氫的不同特點：電解水技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、無污染，所得氫氣純度高、雜質(zhì)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(shù)目前難點是催化劑研制;

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。在堿性電解水技術(shù)和設(shè)備制造方面，我國技術(shù)水平與國外相近，并擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備制造、工藝集成能力。在PEM制氫技術(shù)方面，國內(nèi)尚處于研發(fā)走向工業(yè)化的前期階段。

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)計，到2030年，中國氫氣需求量將達到3,500萬噸，在終端能源體系中占比5%。到2050年氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求量接近6,000萬噸，可減排約7億噸二氧化碳，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元。

其中，交通運輸領(lǐng)域用氫2,458萬噸，約占該領(lǐng)域用能比例19%，相當(dāng)于減少8,357萬噸原油或1,000億立方米天然氣;工業(yè)領(lǐng)域用氫3,370萬噸，建筑及其他領(lǐng)域用氫110萬噸，相當(dāng)于減少1.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

數(shù)據(jù)顯示，2050年中國氫氣需求中性情況下將達到近6000萬噸，主要增量來自于交通運輸?shù)娜剂想姵剀嚒?/p>

到2030年中國的氫氣需求量將達到3500萬噸/年，電解水制氫行業(yè)產(chǎn)能缺口約1000萬噸/年;到2050年中國的氫氣需求量將達到6000萬噸/年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到2458萬噸/年，產(chǎn)能缺口約2500萬噸/年。

電解水制氫是未來最有發(fā)展?jié)摿Φ木G色氫能供應(yīng)方式，因此在“雙碳”背景下，電解水制氫項目成為市場關(guān)注的熱點話題。2022年3月國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》建設(shè)以工業(yè)副產(chǎn)氬和可再生能源制氫為主的氬能供應(yīng)體系，權(quán)力發(fā)展風(fēng)光互補耦合發(fā)電制氬系統(tǒng)為中國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做貢獻。

想要了解更多電解水制氫行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《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(yù)測報告》。

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(nèi)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(yù)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(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報告對于電解水制氫產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價值，對于研究我國電解水制氫行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運營效率、促進企業(yè)的發(fā)展壯大有學(xué)術(shù)和實踐的雙重意義。

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  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(yù)測報告

  電解水技術(shù)與光解水、熱化學(xué)制氫的不同特點：電解水技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、無污染，所得氫氣純度高、雜質(zhì)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(shù)目前難點是催化劑研制；熱...

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