搶占萬億級(jí)市場(chǎng)！綠氫制取獲重大突破，國(guó)產(chǎn)設(shè)備水平邁向新高度

綠色新能源板塊再度迎來重磅消息！近日，中國(guó)船舶集團(tuán)第七一八研究所下屬中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司官宣，公司研發(fā)的全球首臺(tái)單體產(chǎn)氫量2000Nm3/h裝備下線。據(jù)悉，這款裝備和此前同類裝備相比，運(yùn)營(yíng)成本可降低30%，能耗達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在綠色能源、氫化工、氫冶金、儲(chǔ)能、交通等眾多核心領(lǐng)域，這款設(shè)備都有廣闊的應(yīng)用空間。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度來說，在“雙碳”政策和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，我國(guó)電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速。隨著相關(guān)裝備、技術(shù)不斷取得重大突破，整個(gè)電解水制氫產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模與前景也更加令人期待。

低成本是電解水制氫行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

氫能作為綠色能源，因?yàn)榭梢蚤L(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能，一直成為綠色能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)聚焦的板塊。氫儲(chǔ)能就是把不穩(wěn)定的間歇性的風(fēng)能太陽能等能源，轉(zhuǎn)化為方便儲(chǔ)存、可長(zhǎng)期使用的綠氫，使用時(shí)通過綠氫燃燒釋放能源的儲(chǔ)能方式。其中，電解水制氫一直是氫能制造的主要來源。在直流電的作用下，通過電化學(xué)過程將水分子解離為氫氣與氧氣，分別在陰、陽兩極析出，從而得到可以正常使用的氫氣。

目前，市場(chǎng)上根據(jù)反應(yīng)原理差異，電解水制氫主要有固體氧化物水電解（SOEC）、質(zhì)子交換膜純水電解（PEM）、堿水電解（ALK）三大主流方案。其中，堿水電解（ALK）和質(zhì)子交換膜（PEM）電解制氫的商業(yè)化推廣都已經(jīng)全面開啟，而固體氧化物電解還處于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階段。和抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能相比，電解水制氫具有無自衰減、擴(kuò)容成本低、能量密度大、能源發(fā)電轉(zhuǎn)移便捷等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于跨周和季度的儲(chǔ)能。從成本角度來說，只要增加氫瓶即可擴(kuò)充儲(chǔ)能容量，因此更適合大規(guī)模推廣。

盡管我國(guó)電解水制氫技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，但整個(gè)商用市場(chǎng)依然不成熟，很多環(huán)節(jié)亟待優(yōu)化和完善。一方面，技術(shù)不成熟阻礙了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。以國(guó)內(nèi)PEM電解設(shè)備技術(shù)來說，和國(guó)際先進(jìn)水平差距較大，主要體現(xiàn)在設(shè)備成本、催化劑技術(shù)、質(zhì)子交換膜等核心領(lǐng)域。另一方面，成本過高成為行業(yè)核心痛點(diǎn)。在主流制氫技術(shù)路線中，電解水制氫成本最高，雖然我國(guó)在電解槽這一關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢(shì)，但在電價(jià)及原材料端，高成本問題一直存在。以PEM制氫為例，電費(fèi)占生產(chǎn)費(fèi)用的80%左右，由于目前我國(guó)工業(yè)電價(jià)較高，制氫耗電成本高達(dá)3.34元/Nm3。行業(yè)專家評(píng)估分析認(rèn)為，隨著化石燃料能源制氫成本不斷降低，電解水制氫市場(chǎng)將不斷擴(kuò)容。預(yù)計(jì)到2030年，全球可再生能源電解水制氫平均成本將下降一半。屆時(shí)，我國(guó)電解水制氫產(chǎn)能將達(dá)到381萬噸，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1101億元！

國(guó)產(chǎn)化提速將帶動(dòng)電解水制氫產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展

中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司的最新成果之所以備受各界關(guān)注，就是因?yàn)樗鼘?duì)我國(guó)電解水制氫行業(yè)的降本提效與國(guó)產(chǎn)化提速起到關(guān)鍵作用。特別是2000Nm3/h這個(gè)數(shù)值，標(biāo)志著我國(guó)在核心領(lǐng)域已經(jīng)走在了行業(yè)前沿。因?yàn)楫?dāng)前堿性電解槽單體產(chǎn)氫量基本在1000Nm3/h左右，而電解槽這一關(guān)鍵設(shè)備是影響制氫成本的一大主要因素。有了核心技術(shù)裝備的升級(jí)，電解水制氫單位成本有望隨電價(jià)下降以及電解槽效率提升而快速下降。未來，隨著相關(guān)技術(shù)裝備大規(guī)模推廣應(yīng)用，中國(guó)電解槽企業(yè)有望在國(guó)內(nèi)國(guó)際兩大市場(chǎng)全面發(fā)力。從中長(zhǎng)期來看，整個(gè)綠氫行業(yè)的市場(chǎng)滲透率也將全面提升。

另一方面，我國(guó)作為全球最大的制氫國(guó)，2021年制氫產(chǎn)量已經(jīng)高達(dá)3300萬噸，同比增長(zhǎng)32%。不過，在我國(guó)制氫產(chǎn)業(yè)體系中，煤制氫、天然氣重整等化石原料制氫，以及工業(yè)副產(chǎn)制氫依然占據(jù)主體，二者總產(chǎn)能占據(jù)97%；電解水制氫僅占比3%，市場(chǎng)規(guī)模小的一大關(guān)鍵因素就是在于技術(shù)裝備配套不過關(guān)，很多核心裝備依賴進(jìn)口，直接導(dǎo)致成本過大。在裝備國(guó)產(chǎn)化方面取得重大突破，也是帶動(dòng)本土產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，在政策賦能方面，我國(guó)已經(jīng)明確表示氫能地位和發(fā)展目標(biāo)，特別是《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》的頒布，對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展給出了明確規(guī)劃：十四五期間，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)10-20萬噸可再生能源制氫量。目前，除了四川、廣東等多地政府紛紛給予電價(jià)支持政策之外，山東奧揚(yáng)新能源、廣東盛氫制氫、海德氫能、希倍優(yōu)氫能、蘭石重裝(603169.SH)、國(guó)富氫能等多家大型企業(yè)也紛紛在制氫裝備上持續(xù)發(fā)力。尤其是大批上市企業(yè)和新興企業(yè)紛紛進(jìn)入電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域，為行業(yè)的未來發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)能。

按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，去年我國(guó)可再生能源發(fā)電占用電量近三成。預(yù)計(jì)到2025年，這個(gè)占比將提升到34%。儲(chǔ)能需求增長(zhǎng)疊加氫作為儲(chǔ)能手段的滲透率的提升，讓電解水制氫產(chǎn)業(yè)迅速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2050年，整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模將突破萬億元。

產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已展開電解水制氫競(jìng)爭(zhēng)

作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈的最前端環(huán)節(jié)，電解水制氫目前受到多家可再生能源企業(yè)、跨國(guó)能源巨頭的高度重視與持續(xù)投入，國(guó)內(nèi)多家巨頭企業(yè)都已具備參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

蘭石重裝是我國(guó)石化裝備制造業(yè)的先行者，在電解水制氫產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域深耕多年。今年，企業(yè)在現(xiàn)有50Nm3/h電解水制氫裝置基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)，正在開展1000Nm /h電解水制氫裝備項(xiàng)目研制。該項(xiàng)目采用蘭石制氫技術(shù)研發(fā)成果，將進(jìn)一步大力實(shí)施電解水制氫裝置的推廣應(yīng)用。按照《蘭石重型氫能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》，到2025年蘭石重裝將在“制、儲(chǔ)、運(yùn)、用（加）”等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。屆時(shí)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模將占到公司總體營(yíng)業(yè)收入的20%。

上海電氣作為綜合性高端裝備制造企業(yè)，一直聚焦能源、智能制造、基礎(chǔ)設(shè)施三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域。尤其是在氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，上海電氣擁有完整的上下游配套裝備。今年12月，上海電氣布局氫能賽道的重要平臺(tái)上海氫器時(shí)代科技有限公司正式揭牌。按照產(chǎn)業(yè)定位，該公司將基于在堿性與PEM電解水制氫領(lǐng)域的技術(shù)積累，向市場(chǎng)提供制氫產(chǎn)品及能源系統(tǒng)解決方案。按照產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，上海電氣在2023年將規(guī)劃500MW的堿性電解槽產(chǎn)能，于2025年前開發(fā)百兆瓦級(jí)產(chǎn)能PEM產(chǎn)線。未來，企業(yè)將在研發(fā)、服務(wù)等方面全面發(fā)力，逐步構(gòu)建氫能“制、儲(chǔ)、加、用”全產(chǎn)業(yè)鏈核心競(jìng)爭(zhēng)力。