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)仍處于實驗室研發(fā)階段。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。
目前我國氫氣產(chǎn)量超3000萬噸/年,主要是化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等,用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品。其中化石能源制氫碳排放量很高,平均制取每公斤氫氣會排放10-30公斤二氧化碳。在雙碳目標(biāo)下,化石能源制氫顯然不能成為發(fā)展的主方向。
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據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《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(yù)測報告》統(tǒng)計分析顯示:
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。電解水制氫設(shè)備市場需求正在快速增加,同時該領(lǐng)域的市場競爭也愈演愈烈。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。
近年來,不少大型央企、傳統(tǒng)氫能企業(yè)等紛紛將目光瞄準(zhǔn)至綠氫產(chǎn)業(yè)。在不少業(yè)內(nèi)人士看來,隨著綠氫產(chǎn)能規(guī)模不斷增長、電解槽等核心設(shè)備成本持續(xù)降低、光伏電價優(yōu)勢逐漸凸顯,綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望打開更大想象空間。氫能占全球能源比重將大幅提升。目前,由于制取及儲運成本高等因素,氫能在全球 能源占比僅 0.1%。隨全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程加速,氫能將在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位,多 家國際能源研究機(jī)構(gòu)對 2050 年氫能需求占全球能源比重做出預(yù)測,預(yù)測結(jié)果均在 12%以上, 氫能委員會、彭博新能源財經(jīng)預(yù)測結(jié)果高達(dá) 22%,相較目前 0.1%的水平大幅提升。
據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)調(diào)研統(tǒng)計,2021年中國電解水制氫設(shè)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(shè)備市場需求有望達(dá)到730MW,同比2021年接近翻番;2025年國內(nèi)電解水制氫設(shè)備市場需求量將超過2GW,相比2020年增長6倍以上。
2023電解水制氫行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測
制氫處于氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游,主流制氫方式包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制 氫等。根據(jù)氫能制備過程中碳排放程度,可將制氫劃分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫,化石燃料制 氫及工業(yè)副產(chǎn)氫碳排放較高,均為灰氫;在灰氫基礎(chǔ)上應(yīng)用碳捕捉、碳封存等技術(shù)防止碳 排放至大氣,可大幅降低碳排放,通過此方式制得氫氣為藍(lán)氫;通過可再生能源電解水制 氫過程無碳排放,產(chǎn)生“零碳?xì)錃狻?,即綠氫。 氫氣制備完成后,將通過高壓或液態(tài)等方式存儲、運輸,并進(jìn)一步通過加氫站等方式 傳遞至下游,氫儲運處于產(chǎn)業(yè)鏈中游。最終,氫氣可用于交通、工業(yè)、發(fā)電、建筑等下游 領(lǐng)域,實現(xiàn)對傳統(tǒng)能源的替代。在氫能大規(guī)模應(yīng)用前夕,制氫設(shè)備將逐步放量,率先受益。
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。中國具有領(lǐng)先全球的氫源儲備,是目前全球最大的氫氣生產(chǎn)國,此外煤制氫、工業(yè)富產(chǎn)氫、電解水,對應(yīng)的煤炭、焦炭、合成氨產(chǎn)量以及風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)量均為全球第一,具備充足氫源。電解水制氫技術(shù)可以作為電-氫系統(tǒng)的橋梁,中國氫能規(guī)劃表示2025年綠氫的量達(dá)10萬至20萬噸每年,“十四五”時期將迎高速發(fā)展。
根據(jù)3月23日,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(下稱《規(guī)劃》)就明確指出,將發(fā)展重點放在可再生能源制氫,嚴(yán)格控制化石能源制氫。這對可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)鏈而言是釋放出的一個重大利好信號。在這一信號指引下,未來可再生能源制氫的體量會快速擴(kuò)大,國內(nèi)水電制氫設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)將獲得快速發(fā)展。
根據(jù)《規(guī)劃》設(shè)定的2025年中國綠氫產(chǎn)量達(dá)到10-20萬噸/年的基礎(chǔ)目標(biāo),GGII測算,實現(xiàn)這一目標(biāo)對應(yīng)的電解槽裝機(jī)規(guī)模為1400-2800MW(按設(shè)備利用率4000h計算)。預(yù)計2022-2025年中國電解水制氫設(shè)備市場將迎來高速發(fā)展期。根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(2020)》預(yù)測,2030年中國氫氣需求量達(dá)3715萬噸,2050年達(dá)9690萬噸。有分析認(rèn)為,電解水制氫將逐步作為中國氫能供應(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%。
未來行業(yè)市場發(fā)展前景和投資機(jī)會在哪?欲了解更多關(guān)于行業(yè)具體詳情可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的報告《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》。由中研普華研究院撰寫,本報告對我國電解水制氫行業(yè)的供需狀況、電解水制氫發(fā)展現(xiàn)狀、電解水制氫子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析,重點分析了電解水制氫行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、電解水制氫行業(yè)的發(fā)展建議、電解水制氫行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。電解水制氫報告還綜合了行業(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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