海上風(fēng)電無淡化海水電解制氫 中國(guó)電解水制氫行業(yè)未來發(fā)展機(jī)遇

• 黃江 2023年6月18日 來源：新浪 205 5
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海水間接制氫本質(zhì)上仍是淡水制氫，將海水先淡化形成高純度淡水再制氫，進(jìn)一步推高了制氫成本與工程建設(shè)難度。全球來看，海水直接制氫技術(shù)尚停留在技術(shù)研發(fā)與驗(yàn)證階段，依然面臨較大產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)。

作為清潔零碳的二次能源，氫的燃燒最終產(chǎn)物只有水，被視為未來全球能源轉(zhuǎn)型不可或缺的組成部分。目前成熟的氫源包括化石燃料制氫(煤炭、天然氣)、工業(yè)副產(chǎn)氫(乙烷、丙烷脫氫、重整、氯堿、焦?fàn)t煤氣等)、甲醇重整制氫和電解水制氫，采用綠色電力電解水制氫最受產(chǎn)業(yè)和政策推崇。無論是已商業(yè)化的電解水制氫還是大部分水制氫試驗(yàn)性研究，都以淡水為原料，須克服淡水資源日益稀缺的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

海上風(fēng)電無淡化海水電解制氫

6月2日，經(jīng)中國(guó)工程院專家組現(xiàn)場(chǎng)考察后確認(rèn)，由東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開展的全球首次海上風(fēng)電無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。專家組認(rèn)為，海水無淡化原位直接電解制氫裝備設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定，試驗(yàn)驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)的可行性，可以作為未來海上可再生能源制氫的重要發(fā)展路徑。

本次試驗(yàn)得到中國(guó)工程院、福建省、福州市、福清市、中國(guó)三峽集團(tuán)、福建能投集團(tuán)等支持。據(jù)悉，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)開展，使用由東方電氣集團(tuán)與中國(guó)工程院謝和平院士團(tuán)隊(duì)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)”，該平臺(tái)也是海水無淡化原位直接電解制氫海試樣機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)與大型海上風(fēng)電機(jī)組相結(jié)合的一體化海水直接制氫設(shè)備。

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，該平臺(tái)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過240小時(shí)，驗(yàn)證了海水無淡化原位直接電解制氫原理與技術(shù)在真實(shí)海洋環(huán)境下的可行性和實(shí)用性。

以豐富的海水資源制備氫氣，理論上極富前景。然而，海水成分非常復(fù)雜(涉及化學(xué)物質(zhì)及元素92種)，海水中所含有的大量離子、微生物和顆粒等，會(huì)導(dǎo)致制取氫氣時(shí)產(chǎn)生副反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)、催化劑失活、隔膜堵塞等問題。為此，以海水為原料制氫形成了海水直接制氫和間接制氫兩種不同的技術(shù)路線。

海水間接制氫本質(zhì)上仍是淡水制氫，將海水先淡化形成高純度淡水再制氫，進(jìn)一步推高了制氫成本與工程建設(shè)難度。全球來看，海水直接制氫技術(shù)尚停留在技術(shù)研發(fā)與驗(yàn)證階段，依然面臨較大產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)。

海水無淡化原位直接電解制氫技術(shù)成果由謝和平院士團(tuán)隊(duì)于2022年11月30日在Nature正刊發(fā)表，被評(píng)為2022年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展之一。2022年12月16日，東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)簽署協(xié)議，正式開展該項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新，并由東方電氣集團(tuán)負(fù)責(zé)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。

從海上中試到工業(yè)化應(yīng)用仍有很長(zhǎng)的路要走。目前看來，氫的市場(chǎng)需求仍是決定海水制氫前景的關(guān)鍵因素。若氫能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用并帶來需求激增，以海水為原料的工業(yè)化制氫將迎來其發(fā)展機(jī)遇。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》顯示：

雙碳目標(biāo)背景下，綠氫的發(fā)展前景愈發(fā)清晰。國(guó)際能源署預(yù)估2050年全球氫能需求將達(dá)到5.28億噸，市場(chǎng)需求巨大。

年3月底，國(guó)家發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035)》，明確了氫能三個(gè)戰(zhàn)略定位：氫能是未來國(guó)家能源體系的重要組成部分、氫能是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要載體、氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向，這三個(gè)戰(zhàn)略定位是給氫能產(chǎn)業(yè)吃了一個(gè)定心丸，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的使命和發(fā)展出路。這一年來，國(guó)家相關(guān)部委出臺(tái)文件，各地方政府也紛紛出臺(tái)氫能規(guī)劃，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

綜合市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)，2023年1-5月，總計(jì)超過510MW以上綠氫項(xiàng)目進(jìn)行電解水制氫設(shè)備公開招標(biāo)，加上未公開招標(biāo)項(xiàng)目，總計(jì)市場(chǎng)需求超過650MW，接近2022年國(guó)內(nèi)氫能市場(chǎng)需求總量，樂觀估計(jì)今年氫能市場(chǎng)需求有望突破1.5GW。

2023年1-5月，隆基氫能中標(biāo)國(guó)內(nèi)電解水制氫項(xiàng)目210MW左右，其中公開招標(biāo)項(xiàng)目中標(biāo)95MW，邀標(biāo)項(xiàng)目中標(biāo)115MW。短期市場(chǎng)方面的業(yè)績(jī)，并非隆基氫能追求的主要目標(biāo)，但也反映了隆基氫能的產(chǎn)品品質(zhì)及交付能力、服務(wù)能力得到了越來越多客戶的認(rèn)可。

隆基氫能定位為大型綠氫裝備與方案提供商，努力打造安全可靠、最低LCOH的電解水制氫裝備以及綠電制綠氫解決方案。企業(yè)已經(jīng)建立起超過100人的技術(shù)隊(duì)伍，引進(jìn)與培養(yǎng)電解水制氫設(shè)備研發(fā)、解決方案、工程技術(shù)等多領(lǐng)域優(yōu)秀人才。

隆基氫能將繼續(xù)強(qiáng)化“商務(wù)-產(chǎn)品解決方案-交付服務(wù)”的鐵三角立體式服務(wù)模式，從商務(wù)方案、產(chǎn)品解決方案和交付服務(wù)上為客戶提供“全生命周期”服務(wù)。貫徹一切以客戶為中心，以客戶成功為目標(biāo)，做好增值服務(wù)。

電解水制氫主流技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破

中國(guó)能源報(bào)報(bào)道，4月25日，上海翌晶氫能科技有限公司研發(fā)的國(guó)內(nèi)首條固體氧化物電解水制氫(SOEC)電堆自動(dòng)化產(chǎn)線正式下線，年產(chǎn)能可達(dá)100兆瓦，可兼容多型號(hào)電堆生產(chǎn)。

業(yè)界普遍認(rèn)為，SOEC作為主要電解水制氫方式之一，此前一直處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，SOEC已開始逐步走向規(guī)模化發(fā)展，降本路徑清晰，有望成為助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要推動(dòng)力。

該技術(shù)路線將有效降低電解水制氫成本。據(jù)上海翌晶氫能科技有限公司總經(jīng)理劉青介紹，在電解水制氫的成本構(gòu)成中，電費(fèi)占比80%、折舊占比10%、運(yùn)營(yíng)維護(hù)10%，因此，降低電費(fèi)成本成為電解水制氫降本的關(guān)鍵因素，而SOEC高效優(yōu)勢(shì)將引領(lǐng)綠氫技術(shù)降本?！皵?shù)據(jù)顯示，SOEC系統(tǒng)的電解效率超過84%，與工業(yè)余熱回收結(jié)合，能進(jìn)一步降低電耗達(dá)10%，比堿性和PEM電解省電28%?！?/p>

近年來，我國(guó)多次出臺(tái)政策布局氫能產(chǎn)業(yè)。去年3月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》，提出要建立“1+N”政策體系，明確氫能戰(zhàn)略定位，部署產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)。截至去年底，我國(guó)各地方政府發(fā)布?xì)淠苷叱?00項(xiàng)，政策類型多方面，支持方向以氫能交通應(yīng)用向跨行業(yè)耦合應(yīng)用場(chǎng)景拓展。

在國(guó)家政策支持下，氫能源需求迎來快速增長(zhǎng)，電解槽項(xiàng)目招標(biāo)隨之大幅增長(zhǎng)。華鑫證券對(duì)中國(guó)電解水制氫項(xiàng)目進(jìn)行不完全統(tǒng)計(jì)，處于招標(biāo)至投運(yùn)階段的項(xiàng)目達(dá)37個(gè)，其中25個(gè)項(xiàng)目公布電解水設(shè)備規(guī)模，已公布規(guī)模的項(xiàng)目合計(jì)功率需求達(dá)2.4GW，而2022年全球電解槽設(shè)備出貨僅1GW，高增趨勢(shì)明確。

《2023-2028年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(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。

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  2023-2028年中國(guó)電解水制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告

  電解水制氫研究報(bào)告對(duì)行業(yè)研究的內(nèi)容和方法進(jìn)行全面的闡述和論證，對(duì)研究過程中所獲取的資料進(jìn)行全面系統(tǒng)的整理和分析，通過圖表、統(tǒng)計(jì)結(jié)果及文獻(xiàn)資料，或以縱向的發(fā)展過程，或橫向類別分析提出...

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