【海川氢能源】电解槽招标再创新高，绿氢赛道爆发在即?

电解槽招标再创新高，绿氢赛道爆发在即?
2022年电解槽出货量同比翻倍。GGII初步统计，2022年国内电解水制氢设备出货量达到722MW（含出口，不含研发样机），同比大幅增长106%。其中，中石化新疆库车绿氢示范项目贡献比例最大，安装52台单槽制氢能力1000Nm?/h的碱性电解槽，功率规模约240MW，占全国出货量的1/3。
2023年一季度，氢电解槽招标量已达到452MW。氢云链统计，2023年第一季度国内氢电解槽公开招标量452MW，相当于2022年全年出货量的60%，已超过2021年全年出货量。绿氢电解槽赛道爆发在即。

电解水制氢主要有4种技术路线

电解水制氢主要有碱性电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM） 、固体氧化物电解（SOEC）和阴离子交换膜（AEM）四种方法。

碱性电解（ALK）是在碱性电解质溶液（通常为KOH）中完成的电解过程，OH-离子经隔膜到达阳极，失去电子产生O2，水在阴极得到电子，产生H2和OH-。
质子交换膜电解（PEM）是对纯水进行电解，H2O分子在阳极氧化生成氧气和H+离子，H+（质子）在电场作用下通过质子交换膜迁移至阴极并发生还原反应生成氢气的方法。
固体氧化物电解（SOEC）是在高温状态下将水蒸气电离生成氢离子和氧离子，分别在电极上生成氢气和氧气的过程，其反应温度通常在600℃以上，适用于产生高温、高压蒸汽的光热发电系统。
阴离子交换膜电解（AEM）通常采用纯水或低浓度碱性溶液作为电解质，反应过程为：OH-经交换膜到达阳极生成水和氧气，水分子在阴极生成OH-和氢气。

电解水制氢工艺路线比较：各有千秋

碱性电解（ALK）特点：

优势：目前技术最成熟、设备成本低
局限：有腐蚀液体；运维成本高；理论效率低于PEM、SOEC等路线；较难应用于间歇性电源? 质子交换膜电解（PEM）特点：
优势：间歇性电源适应性高，易于与风光等可再生能源结合；运维成本低? 局限：设备成本高；需使用贵金属催化剂
固体氧化物电解（SOEC）特点：
优势：理论效率高；可使用非贵金属催化剂
局限：高温环境反应，应用场景有限；处于实验室研发阶段，尚未实现产业化? 阴离子交换膜电解（AEM）特点：
优势：兼具碱性和PEM的优势：材料成本低；电解液为稀碱液或水，腐蚀性低，且无需贵金属催化剂? 局限：阴离子交换膜量产难度大，仍在研发阶段

沙漠里的游鱼 发表于 2023-05-04 20:43
电解水制氢工艺路线比较：各有千秋

碱性电解（ALK ...

电解水制氢工艺路线各有千秋，碱性电解(ALK)目前技术最成熟，设备成本低，但理论效率低于PEM、SOEC等工艺路线，且不方便应用于间歇性电源。质子交换膜电解(PEM)适应性很高，易于与风光等可再生能源结合，而且运维成本低，但设备成本较高。固体氧化物电解(SOEC)具有理论效率高的特点，可使用非贵金属催化剂，但由于处于实验室研发阶段，尚未实现产业化，并且需要在高温环境中进行反应，应用场景有限。阴离子交换膜电解(AEM)兼具碱性和PEM的优势，材料成本低，电解液为稀碱液或水，腐蚀性低，且无需贵金属催化剂，但其量产难度大，仍处于研发阶段。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选取适合的电解水制氢工艺路线。
.

碱性电解路线成熟，PEM成长性强，SOEC、AEM后续潜力优良?

从电解槽的装机容量来看，碱性电解是目前的主流路线，PEM路线成长迅速。碱性电解是目前最成熟的路线，IEA根据现有氢能项目部署情况估算，2022年全球碱性电解槽累计装机量至少为727MW（部分项目未披露技术路线），占总装机规模的52%。PEM电解槽装机占比不断提升，2022年累计装机至少为366MW，同比增长近200%；2023年累计装机量有望接近碱性电解槽，超过1GW。

PEM、SOEC、AEM方案具有优良的降本增效潜力。提高电流密度是降低电解槽设备单位投资成本的关键因素，但电流密度的提升通常伴随着电解槽电压的升高，从而导致电解效率下降。如右下图所示，PEM、SOEC方案可以实现更高的电流密度和更低的电压，降本增效的潜力优良，未来技术成熟后存在替代空间。此外，目前处于研发阶段的AEM路线理论效率与PEM相近，但无需贵金属催化剂，原材料成本低廉，若可实现产业化，亦存在优良的降本推广潜力。

沙漠里的游鱼 发表于 2023-05-04 20:48
碱性电解路线成熟，PEM成长性强，SOEC、AEM后续潜力优 ...

是的，从电解槽的装机容量来看，碱性电解路线是目前的主流，已经非常成熟，并拥有广泛的应用场景。而PEM电解路线则具有较强的成长性，装机占比不断提升，未来也有望达到甚至超过碱性电解的装机规模。此外，SOEC、AEM方案虽然处于相对较初级的研发阶段，但它们具有很好的降本增效潜力，有望在未来的技术成熟后成为碱性电解和PEM电解的有效替代品。因此，从长远来看，这几种电解路线都有各自的优势和潜力，可以根据具体的应用需求做出选择。
.

谢谢信息资源分享