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海上風電無淡化海水電解制氫中國電解水制氫行業(yè)未來發(fā)展機遇

來源：新浪時間：2023-06-18 16:07:52

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、焦爐煤氣等)、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)實挑戰(zhàn)。

海上風電無淡化海水電解制氫

(相關(guān)資料圖)

6月2日，經(jīng)中國工程院專家組現(xiàn)場考察后確認，由東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊聯(lián)合開展的全球首次海上風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電場獲得成功。專家組認為，海水無淡化原位直接電解制氫裝備設(shè)計合理、運行穩(wěn)定，試驗驗證了該項技術(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。

本次試驗得到中國工程院、福建省、福州市、福清市、中國三峽集團、福建能投集團等支持。據(jù)悉，此次海上中試于5月中、下旬在福建興化灣海上風電場開展，使用由東方電氣集團與中國工程院謝和平院士團隊聯(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“東福一號”，該平臺也是海水無淡化原位直接電解制氫海試樣機，相當于一臺與大型海上風電機組相結(jié)合的一體化海水直接制氫設(shè)備。

在經(jīng)受了8級大風、1米高海浪、暴雨等海洋環(huán)境的考驗后，該平臺連續(xù)穩(wěn)定運行超過240小時，驗證了海水無淡化原位直接電解制氫原理與技術(shù)在真實海洋環(huán)境下的可行性和實用性。

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，會導致制取氫氣時產(chǎn)生副反應(yīng)競爭、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隊于2022年11月30日在Nature正刊發(fā)表，被評為2022年中國科學十大進展之一。2022年12月16日，東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊簽署協(xié)議，正式開展該項技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新，并由東方電氣集團負責成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。

從海上中試到工業(yè)化應(yīng)用仍有很長的路要走。目前看來，氫的市場需求仍是決定海水制氫前景的關(guān)鍵因素。若氫能實現(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)展機遇。

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

雙碳目標背景下，綠氫的發(fā)展前景愈發(fā)清晰。國際能源署預(yù)估2050年全球氫能需求將達到5.28億噸，市場需求巨大。

年3月底，國家發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)》，明確了氫能三個戰(zhàn)略定位：氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、氫能是用能終端實現(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)重點發(fā)展方向，這三個戰(zhàn)略定位是給氫能產(chǎn)業(yè)吃了一個定心丸，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的使命和發(fā)展出路。這一年來，國家相關(guān)部委出臺文件，各地方政府也紛紛出臺氫能規(guī)劃，推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

綜合市場調(diào)研數(shù)據(jù)，2023年1-5月，總計超過510MW以上綠氫項目進行電解水制氫設(shè)備公開招標，加上未公開招標項目，總計市場需求超過650MW，接近2022年國內(nèi)氫能市場需求總量，樂觀估計今年氫能市場需求有望突破1.5GW。

2023年1-5月，隆基氫能中標國內(nèi)電解水制氫項目210MW左右，其中公開招標項目中標95MW，邀標項目中標115MW。短期市場方面的業(yè)績，并非隆基氫能追求的主要目標，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)隊伍，引進與培養(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，做好增值服務(wù)。

電解水制氫主流技術(shù)實現(xiàn)突破

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

業(yè)界普遍認為，SOEC作為主要電解水制氫方式之一，此前一直處于實驗室驗證階段，但隨著技術(shù)的進步，SOEC已開始逐步走向規(guī)模化發(fā)展，降本路徑清晰，有望成為助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要推動力。

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，電費占比80%、折舊占比10%、運營維護10%，因此，降低電費成本成為電解水制氫降本的關(guān)鍵因素，而SOEC高效優(yōu)勢將引領(lǐng)綠氫技術(shù)降本。“數(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，能進一步降低電耗達10%，比堿性和PEM電解省電28%。”

近年來，我國多次出臺政策布局氫能產(chǎn)業(yè)。去年3月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(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)展重點任務(wù)。截至去年底，我國各地方政府發(fā)布氫能政策超300項，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)用場景拓展。

在國家政策支持下，氫能源需求迎來快速增長，電解槽項目招標隨之大幅增長。華鑫證券對中國電解水制氫項目進行不完全統(tǒng)計，處于招標至投運階段的項目達37個，其中25個項目公布電解水設(shè)備規(guī)模，已公布規(guī)模的項目合計功率需求達2.4GW，而2022年全球電解槽設(shè)備出貨僅1GW，高增趨勢明確。

《2023-2028年中國電解水制氫行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(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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