氫能制備技術(shù)路線分析:PEM電解水制氫的未來(lái)趨勢(shì)與降本路徑
2025-01-22 13:27:44氫能作為“21世紀(jì)的終極能源”,在能源轉(zhuǎn)型中扮演著至關(guān)重要的角色。在灰氫、藍(lán)氫、綠氫三條制氫技術(shù)路線中,綠氫通過(guò)電解水制氫,是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)清潔脫碳的制氫方式,被視為未來(lái)氫能的主流方向。本文將結(jié)合行業(yè)專家的專訪,深入探討電解水制氫的四種技術(shù)路線,特別是PEM電解水制氫的未來(lái)趨勢(shì)與降本路徑。
電解水制氫主要包括堿性電解(ALK)、質(zhì)子交換膜電解(PEM)、固體氧化物電解(SOEC)和陰離子交換膜(AEM)四種技術(shù)路線。
PEM技術(shù)在電解水制氫中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),是堿水制氫之后最有可能先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的路線。
此外,PEM技術(shù)在負(fù)荷范圍和后期維護(hù)方面也具有優(yōu)勢(shì)。盡管PEM技術(shù)具備諸多優(yōu)勢(shì),但市場(chǎng)占比仍遠(yuǎn)低于堿水制氫,主要因?yàn)闅洚a(chǎn)業(yè)鏈整體尚處于早期發(fā)展階段,大規(guī)模產(chǎn)氫后的經(jīng)濟(jì)性消納方式仍在探索。
氫能要成為平價(jià)能源,重點(diǎn)在于降本。降低電價(jià)和降低設(shè)備成本是實(shí)現(xiàn)綠氫工業(yè)化與規(guī)?;年P(guān)鍵。
堿性電解槽降本已見(jiàn)成效,但PEM電解槽價(jià)格較高,降本節(jié)奏較慢。PEM電解槽的主要成本來(lái)源包括雙極板、膜電極和催化劑,國(guó)產(chǎn)化率低是主要原因之一。
多家企業(yè)正在加速布局電解槽市場(chǎng)。堿性電解槽市場(chǎng)玩家眾多,包括傳統(tǒng)企業(yè)和跨界布局的新能源企業(yè)。PEM電解槽市場(chǎng)目前比較小眾,主流廠商以外國(guó)企業(yè)為主,但國(guó)內(nèi)企業(yè)正在逐步崛起。
電解槽出貨量大幅增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2024年需求將達(dá)到3GW,2025年需求將達(dá)到6GW。電解槽朝著大標(biāo)方、高電密、低電耗、輕量化的方向不斷迭代。
從產(chǎn)業(yè)鏈投資角度來(lái)看,受成套設(shè)備價(jià)格持續(xù)下降影響,受益環(huán)節(jié)正在上移。電解水制氫設(shè)備的供應(yīng)鏈如隔膜、電極、機(jī)加工、電鍍等仍有較大的盈利空間。
PEM電解水制氫作為綠氫制備的重要技術(shù)路線,具備全生命周期經(jīng)濟(jì)性、與可再生能源耦合性好、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。盡管目前市場(chǎng)占比仍較低,但隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和下游應(yīng)用的成熟,PEM技術(shù)的市場(chǎng)潛力巨大。降低設(shè)備成本和電價(jià)是實(shí)現(xiàn)綠氫降本的關(guān)鍵。多方企業(yè)正在加速布局電解槽市場(chǎng),預(yù)計(jì)電解槽出貨量將進(jìn)入快速落地期。從產(chǎn)業(yè)鏈投資角度來(lái)看,電解水制氫設(shè)備的供應(yīng)鏈將是未來(lái)的受益環(huán)節(jié)。