全球首次 海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)獲得成功

• 李波 2023年6月2日 來(lái)源：中研普華集團(tuán)、央視財(cái)經(jīng)、中研網(wǎng) 856 52
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記者今天(6月2日)從中國(guó)工程院獲悉，經(jīng)中國(guó)工程院專家組現(xiàn)場(chǎng)考察后確認(rèn)，全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試在福建興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)獲得成功。

記者今天(6月2日)從中國(guó)工程院獲悉，經(jīng)中國(guó)工程院專家組現(xiàn)場(chǎng)考察后確認(rèn)，全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試在福建興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)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(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展，使用的是聯(lián)合研制的全球首套與可再生能源相結(jié)合的漂浮式海上制氫平臺(tái)“東福一號(hào)”，集成了原位制氫、智慧能源轉(zhuǎn)換管理、安全檢測(cè)控制、裝卸升降等系統(tǒng)于一體，在經(jīng)受了8級(jí)大風(fēng)、1米高海浪、暴雨等海洋環(huán)境的考驗(yàn)后，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了超過(guò)240小時(shí)。

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

對(duì)此，如果以海水為原料間接制氫，嚴(yán)重依賴大規(guī)模淡化設(shè)備，工藝流程復(fù)雜且占用土地資源，推高了制氫成本與工程建設(shè)難度。而海水直接電解制氫，國(guó)內(nèi)外知名研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量探索研究，但是近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，未有突破性的理論與原理徹底避免海水復(fù)雜組分對(duì)電解制氫體系的影響。

中國(guó)工程院院士謝和平表示，海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)在原理上跳出了傳統(tǒng)化學(xué)的范疇，通過(guò)蒸汽壓差的物理力學(xué)驅(qū)動(dòng)，來(lái)全部隔開(kāi)海水中的90多種復(fù)雜元素及微生物對(duì)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(guò)取之不盡的海水資源直接制氫，并結(jié)合海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，未來(lái)將會(huì)改變?nèi)虻哪茉撮_(kāi)發(fā)路徑。

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。

中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

電解水制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。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(shí)驗(yàn)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(wǎng)建設(shè)日趨完善，電解水制氫已逐步成為各國(guó)能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。

據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì),到2025年,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬(wàn)億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排約7億噸,氫能在我國(guó)終端能源體系中占比超過(guò)10%,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達(dá)到12萬(wàn)億元,成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)極。

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：

氫能有儲(chǔ)量豐富、能量密度高、可循環(huán)利用的特點(diǎn)，且能達(dá)成溫室氣體零排放，是中國(guó)實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)不可忽視的能源構(gòu)成，也是未來(lái)國(guó)家能源體系的組成部分。?

中國(guó)是目前全球第一產(chǎn)氫大國(guó)，統(tǒng)計(jì)顯示，目前國(guó)際制氫年產(chǎn)量6300萬(wàn)噸左右，中國(guó)是世界上最大的制氫國(guó)，年制氫產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸，占世界氫產(chǎn)量的三分之一。

按制氫的來(lái)源來(lái)區(qū)分，氫能可以分為：藍(lán)氫和綠氫，還有灰氫。 綠氫是中國(guó)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(biāo)的重要發(fā)展方向，由光伏和風(fēng)能構(gòu)成的綠電，是生產(chǎn)綠氫最理想的能量來(lái)源?！帮L(fēng)光”綠電+綠氫，是互相成就的雙環(huán)保路線。

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

據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)9億元，出貨量超過(guò)350MW。

2022年中國(guó)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)需求有望達(dá)到730MW，同比2021年接近翻番;2025年國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)需求量將超過(guò)2GW，相比2020年增長(zhǎng)6倍以上。

在此形勢(shì)下，部分優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)商的出貨量猛增，正在升級(jí)技術(shù)、擴(kuò)張產(chǎn)能，以構(gòu)筑更深的“護(hù)城河”。與此同時(shí)，越來(lái)越多的央企國(guó)企、上市公司、氫能公司、社會(huì)資本、國(guó)外公司瞄準(zhǔn)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)展開(kāi)深入布局。一場(chǎng)看不見(jiàn)硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)正在電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域打響。

電解水制氫是未來(lái)重要發(fā)展方向。電解水制氫具有制取過(guò)程無(wú)污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。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。

根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)(2020)》預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)氫氣需求量達(dá)3715萬(wàn)噸，2050年達(dá)9690萬(wàn)噸。有分析認(rèn)為，電解水制氫將逐步作為中國(guó)氫能供應(yīng)的主體，在氫能供給結(jié)構(gòu)的占比將在2040、2050年分別達(dá)到45%、70%。

截至2021年6月，美國(guó)已有17兆瓦的電解制氫項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)，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(kāi)發(fā)階段，將于2030年上線運(yùn)行。美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，潛在部署將高達(dá)13.5吉瓦。

本報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫(xiě)，在大量周密的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家商務(wù)部、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息中心、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、國(guó)家海關(guān)總署、全國(guó)商業(yè)信息中心、中國(guó)經(jīng)濟(jì)景氣監(jiān)測(cè)中心、中國(guó)行業(yè)研究網(wǎng)、全國(guó)及海外相關(guān)報(bào)刊雜志的基礎(chǔ)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(bào)告對(duì)我國(guó)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(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外電解水制氫行業(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)告還綜合了電解水制氫行業(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。

了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點(diǎn)擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《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》。

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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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