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电解水制氢设备新势力“涌现”

“双碳”目标牵引下,大型能源企业及上市公司纷纷上马绿氢项目,绿氢产业正在崛起。电解水制氢设备作为绿氢制备的核心设备,近年来包括碱性制氢设备和PEM制氢设备的生产商无论在技术端还是在市场端都取得了不同程度的突破。


与此同时,基于对市场前景的良好预判,各方颇具实力的新势力正踊跃加入电解水制氢设备行列,谋求未来分一杯羹。

 

老牌企业加码布局,新势力涌现

 

从布局企业来看,国内不少企业已经在电解水制氢设备领域深耕多年。

 

其中,碱水电解作为最为成熟的电解技术占据目前市场主导地位,国内代表性企业有考克利尔竞立、中国船舶718所、大陆制氢等。当前国内PEM制氢技术正在经历从实验室研发向市场化、规模化应用的阶段变化,代表企业及机构有中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、高成绿能、淳华氢能、深圳绿航等。

 

经调查发现,自2021年以来,上述企业中的大多数的制氢设备订单都有大幅增长,其中部分企业的订单增长正是源于在氢能领域的应用。

 

以考克利尔竞立为例,该公司已率先为国家能源集团(2022北京冬奥会项目)、宝丰能源、四川华能、法国液化空气集团等项目提供制氢设备,也先后参与了大连同新制氢加氢站、青岛院士港制氢加氢站的建设,为业绩增长发挥了重要作用。

 

与此同时,考克利尔竞立在设备大型化、模块化、低能耗、高电流密度、宽电流适应范围等多方面不断持续创新中。从设备大型化来看,公司开创行业单台产氢1000m³/h水电解制氢设备先河,而后又为2022年北京冬奥会提供了产氢量1200m³/h的碱性水电解制氢设备,还为中国最大电力供应商之一的华能集团提供产氢量1300m³/h的碱性水电解制氢设备,不断地打破世界纪录。  

 

与考克利尔竞立一样,面对增量显著的电解水制氢设备市场,老牌企业纷纷加码布局,包括升级技术、扩建产能等。同时也有一众企业及资本等开始加快行动:


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从这些企业的背景来看,既有中石化、中石油、国电投、中国电力、上海电气电站集团这类央企国企,也有隆基股份、阳光电源、宝泰隆、兰石重装、亿华通这类上市公司,还有国富氢能、湖南氢氢松松、瑞麟科技、上海舜华、大连化物所、林洋创投、水木明拓等氢能公司、科研机构、社会资本,还包括国际巨头康明斯等。

 

提高效率和降低成本是关键

  

电解水制氢纯度等级高,杂质气体少,易与可再生能源结合,被认为是未来最有发展潜力的绿色氢能供应方式。到2030年,电解水制氢的占比会提升到10%。目前我国的电解水制氢不到氢产能的2%,未来的可提升空间很大。

 

目前国内各地的光伏、水电、风电等可再生能源制备绿氢的项目正在快速增加当中。高工产研氢电研究所(GGII)预测,在未来几年,电解水制氢规模将呈快速上涨趋势(如下图)。这将极大拉动上游电解水制氢设备的出货规模。

 

中国电解水制氢规模及预测(MW)

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电解水制氢设备市场前景的同时,业内人士提醒,相比于其他制氢方式,目前电解水制氢成本最高,这个问题必须解决,否则也会影响未来产业的发展进程。

 

具体来看,电解水制氢成本主要包括电力成本和设备成本两部分。其中,电力成本占比最大,一般为40~80%。设备成本中电解槽成本占比约40~50%,系统辅机占比约50~60%。未来电解水制氢成本下降的驱动力来自两部分:

 

一是光伏、风电等可再生能源发电成本的大幅下降。


在国家政策的大力推动下,光电、风电规模效应显现,可再生能源电力成本有望快速下降。电解系统与光伏、风能联合使用,易于实现分布式制氢,通过合理利用弃风&弃光等可再生能源弃电,可有效降低电力成本。

 

二是随着技术进步和规模化供应的增加,电解槽设备成本会下降,同时电解水制氢系统的耗电量和运维成本也会降低。


目前电解槽的部分关键材料与技术依旧依赖进口,需要一定的时间来换成长空间。未来通过关键材料的国产化替代,加之新老“玩家”不断在提升制氢效率、降低成本方面做出贡献,电解水制氢环节有望持续突破。


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