电解制氢成为热点，电解槽核心材料的技术突破点有哪些？

2020年以来国内电解槽生产制造技术快速进步，单槽制氢量及制氢能耗水平等都有了较大提升，但在进一步性能提高及零部件优化等方面仍然存在较多提升空间。碱性电解槽方面，其零部件已基本实现全部国产化，其研发及竞争重点正由大标方装备的组装生产迈向催化剂、隔膜等关键零部件的优化；PEM电解槽方面，则在国产质子交换膜、气体扩散层等零部件产品质量上还存在不足，仍需从原材料、生产工艺等方面进行更多突破。


电解制氢成为热点，电解槽核心材料的技术突破点有哪些？

碱槽复合隔膜：结构设计与合成方案是重点

复合隔膜引入无机化合物提高了隔膜的亲水性与电导率。当前国内主流应用的PPS编织膜机械强度高、酸碱耐受性强，但是由于其疏水特性导致其不易传导电解质离子，电阻过大，提高了电解槽能耗。将亲水纳米ZrO2等无机颗粒引入疏水性有机隔膜后可提高隔膜的亲水性，从而降低电阻，降**氢能耗。

复合隔膜结构设计与合成工艺方案决定了隔膜的稳定性。从公开的专利、论文来看，复合隔膜的合成步骤为向有机组分溶液（或熔融态有机组分）中加入无机纳米颗粒，然后共混制膜，总体上相对简单。但无机纳米颗粒与有机组分之间的结合作用较弱，容易发生脱离，因此需要开发新的无机/有机复合工艺，以及对有机组分和无机组分的微观结构进行调整，以提高两者结合强度。

根据公开资料及能景研究数据库统计，2023上半年中国电解槽需求达到了约920MW。

自2018年以来，中国电解水制氢行业从小规模可再生能源制氢项目技术验证攻关开始，到百兆瓦级项目陆续落地，逐渐步入高速发展阶段，同时制氢电解槽需求规模从2018年的70MW增长至2022年的795MW，年复合增长率高达63%。期间，2018至2021年，电解槽需求规模增长持续加速，仅2022年或受疫情等因素影响，增速有所放缓；到2023年，上半年电解槽的需求规模已经追赶并超越了2022全年，有望继续延续2022年之前的高增长。

从各区域电解槽需求情况来看，2023上半年内蒙古、吉林、宁夏、辽宁四地区的需求规模约830MW，约占总需求规模的90%。

具体来看，电解槽需求规模大的区域风光等自然资源丰富，可再生能源发电规模大。一方面该区域电力成本将更具经济性，使得电解水制氢将更具成本优势；另一方面该区域有限的负荷侧调节能力难以满足其消纳需求，而氢能能够实现跨季节、跨地域、跨行业的可再生能源调节，解决长周期电量平衡等问题。

2023H1 碱性电解槽价格较2022年下降16.7%，PEM电解槽下降27.5%

2022年碱性电解槽平均价格约180万元/MW，2023年上半年平均价格约为150万元/MW，较2022年下降16.7%。

2022年PEM电解槽的平均价格约为800 万元/MW；2023年上半年平均价格约为580万元/MW，较2022年下降27.5%。

电解槽降价幅度与其自身降本空间有关。碱性电解槽国产化率达 95%，工艺技术已经十分成熟,通过技术革新降低成本的难度较高；而PEM电解槽核心材料（膜、双极板等）仍较多依赖进口，随着上游原材料国产替代，迎来了较高的降本幅度。

分析的很到位

青青河边草_YBAS 发表于 2023-7-26 13:37
分析的很到位

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国内价格优势明显，但性能和国外差距仍然较大

kokofan 发表于 2023-7-27 10:12
国内价格优势明显，但性能和国外差距仍然较大

国内企业很快就会赶上来了

阳光这么猛

感谢分享

换个名 发表于 2023-7-27 11:55
阳光这么猛

【化工科技十年大发展】系列汇总贴，持续更新中！
https://bbs.hcbbs.com/thread-3594069-1-1.html
(出处: 海川化工论坛网)