绿氢装备行业报告：电解水制氢装备（24页）

行业报告下载 2022年01月10日 10:08 管理员

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。