2023年绿氢产业总体呈现发展步伐加快之象,根据统计,全国处于不同阶段的绿氢项目近300个,另有尚在前期规划的绿氢项目在建。预计新开工和开标的绿氢年产能总量达7.8万吨。

而电解水制氢作为制取绿氢主要方法,电解槽市场也在2023年伴随着电解水制氢规模的提升,迎来了较为重大的改变。

统计数据显示,2023年全年国内已公开招标电解槽的绿氢项目共19个,合计电解槽招标量达1882MW,接近2GW。

作为电解水制氢的主流核心设备,大型化、集成化以及低能耗是碱性电解槽的发展方向,其中大型化是发展的主要趋势,但大型化能否成为电解槽发展的最终归宿?

碱性为主

绿氢项目立项申报的爆发也推动了电解槽市场的增长。国内某大型光伏制氢项目一次就需求超过50台1000标方的电解槽,极大的促进了电解槽整体市场的发展。

阳光氢能科技有限公司解决方案总监陈雷表示,目前阳光氢能以碱性和PEM双路线为主,同时我们有自己的 pwm制氢电源、气液分离、纯化、智慧氢能管理系统,我们可以给客户提供一体化的可再生能源柔性制氢系统及解决方案。

同时他也认为这两种主要的电解槽技术路线,有各自的优势。“当下来看碱性电解槽的技术比较成熟,整体设备成本、寿命等方面相对占优势,但电力效率相较PEM低;PEM会更加灵活,响应速度快,负荷调节范围宽,问题在于目前成本较高。未来,随着PEM技术的创新、贵金属的突破以及膜电极等关键部件的国产化、降本,PEM的技术路线还是有一定的优势的。”

大标方成趋势?

技术的突破也反映了市场需求的变化。

在2023年的1~10月份,电解槽的招标量已经突破了1GW,到2025年预计会呈现一个乐观增长的倍数态势,整个绿氢市场这种放量的增长已经成为一个趋势。

当下绿氢市场的热度和招标市场都呈现一个增长的态势,但当下成本还是影响绿氢产业的最大因素,绿氢产业在价格竞争方面会受到影响。

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      2023大标方碱性电解槽新品   

针对在碳约束的情况不是特别的强烈的情况下,一些产业对于绿氢应用的需求所产生影响这一问题,陈雷也有自己的看法,“绿氢生产成本75%-80%都集中在电力成本上,如果新能源电力加上设备投资,成本还没有得到很好的降低。

整个绿氢的成本,它的竞争优势还不够明显,但根据包括国家权威机构的一些预测,在整体发电成本会降到两毛甚至两毛以下时,这将会提供非常大的竞争力。”

自2022年开始,市场上不断涌现大标方电解槽产品,2023年一年,多家企业对外发布了大标方碱性电解槽新品。

可以说,国内碱性电解槽已经过了以堆量为核心、提高单槽产氢量的初步发展阶段,目前正在通过提升电流密度、提高小室反应面积、增加小室数量等技术方面的改进向大型化方向发展。

在众多“大”型化的厂商中,其中有借着这股热潮切入市场,也有借此试图对生产进行降本等方面考量的需求,但整体来说也是市场对厂商提出了整体的发展要求的体现。

对此陈雷认为,总体来说整个趋势方向是向着规模化的方向发展的,而无论是大型化或者模块化,最终还是需要根据项目因地制宜的。

尽管在向大标方迈进的过程中,还存在着高度同质化的问题、密封问题、高制氢能耗以及低电解率等问题成为亟待解决的绊脚石。

但无论是PEM还是碱性,伴随着技术的不断进步,陈雷认为在近5年内,根据全球环境对绿氢需求量激增的条件下,会“以1000方及以上的ALK电解槽为主,并会出现ALK+PEM联合运行的模式”。

市场还需沉淀

尽管各大厂商争相开发大型制氢设备,而市场上不断有大标方碱性电解槽的新品交付,但真正投入生产进行大规模商业化应用尚缺考验。

整个市场从1000标方到2000标方走了5年,而我们距离2000标方的投入大规模商用始终还差临门一脚。

而大标方的大规模使用能否像稳定、高效,不同环境下对设备的影响还是个未知项。

陈雷在回答第一元素网提出的对标储能,电解槽会否逐渐向着唯数据的路子发展,最终数据与实际无法接轨这一问题时表示,“阳光氢能已经具备大标方的电解槽技术,但更加强调把技术和产品做扎实。

目前国内的1000标方长期运行的项目也不是很多,我个人认为在目前这个阶段应该把基础性研究做好,在性能和安全性上有更大的突破。未来扩大到2000、3000标方,整个行业还是要更加沉下心去做更多的研究。

在谈到2024年对市场的展望时,陈雷提到,行业根据这些以往的一些大型项目的经验,不断的去总结、吸收,不管是迭代对产品的要求也好,对整个项目的规划也好,不断沉淀是一个非常好的事情。

2023年11月28号,阳光氢能智能制造中心正式开工,明年的产能将会超过3GW。

同时阳光氢能不断加大研发投入,在过去一年包括以往我们申请300多项专利,获得多项国际认证,包括国内第一张制氢系统级安全认证等。

未来希望整个行业能够沉下心来发展技术进行产品创新、产业升级,阳光氢能希望能够与整个氢能行业的同仁一起,为推动绿氢事业的发展一起努力。”

 

 


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