绿氢装备行业报告：电解水制氢装备（24页）

电解水制氢：短期以碱性水电解制氢为主，中长期多种制氢方式并存 电解水制氢主要有碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解、固体氧化物（SOEC） 电解这三种技术路线。碱性电解水制氢技术路线成熟，设备造价低，更具经济性，应用比 较广泛，但存在单体制氢能力较小、电流密度小、占地面积大等问题。PEM 电解水由于具 有良好的对可再生能源发电波动的适应性以及更高的能量转化效率，成为主流的技术发展 方向，根据国际能源署（IEA）数据显示，2015-2019 年间，全球新增电解槽装机中 PEM 电解槽装机容量占比超过 80%。我国质子交换膜制氢技术在设备成本、催化剂技术、质子 交换膜本身等方面与国际先进水平差距较大，短期国内将以成熟的碱性水电解制氢技术为 主，中长期为碱性、质子交换膜等多种制氢方式并存。其他制氢方式包括生物质制氢、光 解水制氢、核能制氢等，目前仍处于实验研发阶段，尚无规模化应用。碱性电解槽国产化率高，成本低；PEM 电解水制氢电解槽质子交换膜依赖进口，降本空 间大。根据《中国氢能及燃料电池产业手册（2020 年）》，碱性电解水制氢装备我国已国 产化率达 95%，氢气阀门与仪表尚依赖进口。

国产化的核心电解槽部件中，隔膜和电极技 术水平与国外有差距，导致电流密度与能效较国外有差距，但国内成本优势明显；PEM 电 解水制氢装备国产化率约 80%，核心部件电解槽尚未充足实现国产化，尤其是质子交换膜 主要依赖进口，虽然国内具备质子交换膜的生产能力，但膜树脂、膜溶液等原材料多为进 口。国内 PEM 电解水装备已实现小规模商业化应用，但设备成本降本空间大。已建电解水示范项目的氢气成本约为 36.4 元/kg。根据北京中电丰业技术开发有限公司提 供的案例数据，对于 500Nm3/h 产能的制氢规模，氢气利用率 93%以上计算，该加氢站的 加注量为 1000kg/d。分析其成本构成，根据 CPIA 及 CWEA 的数据，2020 年光风发电平 均成本为 0.4 元/kWh；按现场管理人员 10 人的配置，运营维护成本年均以万元计入，设 备折旧费用为 0.5 元/Nm3，即 5.6 元/kg，则该项目的氢气成本约为 36.4 元/kg。