电解水制氢技术主要有三种:碱性水电解(AE)、质子交换膜水电解(PEM)和固体氧化物水电解(SOE),但是SOE电解水技术仍处于实验室研发阶段。目前,氢气的制取主要有三种主流的技术路线:以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢(灰氢),以焦炉煤气、 氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产物提纯制氢(蓝氢);以电解水制氢为代表的可再生能源制氢(绿氢)。
2022年3月23日,由国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,为中国氢能发展注入活力。规划要求2025年中国可再生能源制氢量达到10-20万吨/年;2030年中国需形成完备的氢能产业技术创新体系及清洁能源制氢和供应体系;2035年中国需形成氩能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的氩能应用生态。该规划将逐步推动中国氩气下游市场对于绿氢的需求,从而促进可再生能源电解水制氢设备行业的发展。
2023年中国电解水制氢行业市场发展前景预测
目前,越来越多的央企国企、上市公司、氢能公司、社会资本、国外公司瞄准电解水制氢设备市场展开深入布局。一场看不见硝烟的战争正在电解水制氢设备领域打响。电解水制氢是未来重要发展方向。电解水制氢具有制取过程无污染物和温室气体排放、氢气纯度高等优势。从制取成本看,化石能源制氢约10元/kg,工业副产氢约21元/kg,电解水制氢约30元/kg。
电解水制氢行业具有巨大的可持续性优势。在我国“碳中和,碳达峰”的大背景下,氢能的商业化利用逐渐成为市场关注的热点。电解水制氢行业成本的关键在于耗能问题。一方面通过开发PEM及SOEC技术可降低电解过程中的能耗,另一方面依靠光伏和风电的发展低成本制氢。
预计,5-10年内,电解水制氢成本将降至20元/kg以内,驱动力来自两块,“光伏、风电等可再生能源发电成本的大幅下降”和“电解槽设备成本随着技术进步和规模化将在2030年前下降60%-80% ,电解水制氢系统的耗电量和运维成本降低。”业内人士指出,目前来看,碱性电解槽的成本较低,经济性较好,市场份额较PEM电解槽高一些。随着燃料电池技术的不断成熟,PEM电解槽的成本和市场份额将逐渐提高,与碱性电解槽接近持平,并根据各自与可再生能源电力系统的适配性应用在光伏、风电领域。