堿性電解水制氫裝備技術謀變革

碳達峰碳中和目標下，氫能產業加速發展，綠氫在降碳中發揮的作用備受關注，電解水制氫的規模不斷擴大。電解槽作為重要的綠氫制取設備，它的發展影響著綠氫規模化進程。

6月1日，國家發改委、國家能源局等9部門聯合印發了《“十四五”可再生能源發展規劃》，提出推動可再生能源規模化制氫利用，開展規模化可再生能源制氫示范。在可再生能源發電成本低、 氫能儲輸用產業發展條件較好的地區，推進可再生能源發電制氫產業化發展，打造規模化的綠氫生產基地。

政策激勵下，我國綠氫產業發展不斷提速，帶動電解水制氫產業市場需求大幅提升。高工產研氫電研究所（GGII）調研預計，2022年我國電解水制氫設備市場需求有望達到730兆瓦，同比2021年接近翻倍。在此背景下，如何大規模、低成本制取綠氫尤為關鍵。這也對制氫設備的性能、效率和可靠性提出更高要求。

目前，電解水制氫技術主要有堿性電解水、質子交換膜(PEM)電解水和固體氧化物電解水三類。其中，堿性電解水制氫是現階段我國發展最成熟的電解制氫技術，在成本、壽命、精確性和可靠性方面都具有明顯的優勢。

根據《中國氫能源及燃料電池產業發展報告（2020）》和《可再生氫100行動倡議》研究，到2030年，我國可再生能源制氫裝機規模有望達到100吉瓦，2060年可再生能源制氫規模將突破1億噸。其中，堿性電解水制氫系統已進入商業化運營階段，是實現可再生能源大規模制氫的重要方式。

據彭博新能源財經統計，2021年，全球電解槽出貨量超過458兆瓦，其中堿性電解槽出貨量占比將近70%，約317兆瓦左右。預計2022年，全球電解槽出貨量大概會超過2吉瓦，堿性電解槽占比提升至75%左右。

當前，受“雙碳”目標推動，各行業降碳行動加快。除了交通運輸，氫氣需求量龐大的工業領域同樣開始重視綠氫發展，這意味著綠氫已經成為傳統能源企業轉型的重要方向。《關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》提出，鼓勵石化化工企業因地制宜、合理有序開發利用綠氫，推進煉化、煤化工與綠電、綠氫等產業耦合示范。

大規模光伏、風電的建設將是未來綠氫大規模應用的有力支撐，也是倒逼化工等傳統高耗能、高排碳行業進行產業升級的有力舉措。但與此同時，新能源發電波動性特點也對制氫設備性能、穩定性、可靠性等提出了更高要求。隨著電解水制氫部署規模不斷擴大，為適應未來綠氫大規模制取需求，我國制氫設備需要在成本、能耗、產氫效率等技術方面持續提升。

對此，天合元氫研發新一代堿性電解水制氫電解槽，在產品制氫效率、性能及智能化方面均有突破。12月19日，天合元氫將在常州舉行首臺套電解槽下線儀式，此次下線的堿性電解水制氫電解槽在單體產氫量、能耗、綜合成本、可再生能源波動的適應性等方面優勢顯著。其高密度低能耗的特性，可實現多維能源融合，更契合綠電的發展需求，同時更大區間的功率波動制氫能力以及智能化管理，可以實現大規模的分布式利用，尤其在大規模光伏、風電轉換成氫能儲備的運用中占有優勢。

加快電解水制氫設備降本增效、持續開拓電解水制氫市場對氫能產業的可持續發展意義重大。天合元氫將秉承推動能源革命的使命，助力發展氫能經濟，在技術自主化、制氫效率、智能化，制氫設備與新能源耦合等領域持續深耕。