“雙碳”目標(biāo)牽引下,大型能源企業(yè)及上市公司紛紛上馬綠氫項(xiàng)目,綠氫產(chǎn)業(yè)正在崛起。電解水制氫設(shè)備作為綠氫制備的核心設(shè)備,近年來(lái)包括堿性制氫設(shè)備和PEM制氫設(shè)備的生產(chǎn)商無(wú)論在技術(shù)端還是在市場(chǎng)端都取得了不同程度的突破。
與此同時(shí),基于對(duì)市場(chǎng)前景的良好預(yù)判,各方頗具實(shí)力的新勢(shì)力正踴躍加入電解水制氫設(shè)備行列,謀求未來(lái)分一杯羹。
老牌企業(yè)加碼布局,新勢(shì)力涌現(xiàn)
從布局企業(yè)來(lái)看,國(guó)內(nèi)不少企業(yè)已經(jīng)在電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域深耕多年。
其中,堿水電解作為最為成熟的電解技術(shù)占據(jù)目前市場(chǎng)主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)代表性企業(yè)有考克利爾競(jìng)立、中國(guó)船舶718所、大陸制氫等。當(dāng)前國(guó)內(nèi)PEM制氫技術(shù)正在經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向市場(chǎng)化、規(guī)?;瘧?yīng)用的階段變化,代表企業(yè)及機(jī)構(gòu)有中國(guó)船舶718所、中科院大化所、山東賽克賽斯、高成綠能、淳華氫能、深圳綠航等。
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),自2021年以來(lái),上述企業(yè)中的大多數(shù)的制氫設(shè)備訂單都有大幅增長(zhǎng),其中部分企業(yè)的訂單增長(zhǎng)正是源于在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用。
以考克利爾競(jìng)立為例,該公司已率先為國(guó)家能源集團(tuán)(2022北京冬奧會(huì)項(xiàng)目)、寶豐能源、四川華能、法國(guó)液化空氣集團(tuán)等項(xiàng)目提供制氫設(shè)備,也先后參與了大連同新制氫加氫站、青島院士港制氫加氫站的建設(shè),為業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)發(fā)揮了重要作用。
與此同時(shí),考克利爾競(jìng)立在設(shè)備大型化、模塊化、低能耗、高電流密度、寬電流適應(yīng)范圍等多方面不斷持續(xù)創(chuàng)新中。從設(shè)備大型化來(lái)看,公司開(kāi)創(chuàng)行業(yè)單臺(tái)產(chǎn)氫1000m3/h水電解制氫設(shè)備先河,而后又為2022年北京冬奧會(huì)提供了產(chǎn)氫量1200m3/h的堿性水電解制氫設(shè)備,還為中國(guó)最大電力供應(yīng)商之一的華能集團(tuán)提供產(chǎn)氫量1300m3/h的堿性水電解制氫設(shè)備,不斷地打破世界紀(jì)錄。
與考克利爾競(jìng)立一樣,面對(duì)增量顯著的電解水制氫設(shè)備市場(chǎng),老牌企業(yè)紛紛加碼布局,包括升級(jí)技術(shù)、擴(kuò)建產(chǎn)能等。同時(shí)也有一眾企業(yè)及資本等開(kāi)始加快行動(dòng):
從這些企業(yè)的背景來(lái)看,既有中石化、中石油、國(guó)電投、中國(guó)電力、上海電氣電站集團(tuán)這類央企國(guó)企,也有隆基股份、陽(yáng)光電源、寶泰隆、蘭石重裝、億華通這類上市公司,還有國(guó)富氫能、湖南氫氫松松、瑞麟科技、上海舜華、大連化物所、林洋創(chuàng)投、水木明拓等氫能公司、科研機(jī)構(gòu)、社會(huì)資本,還包括國(guó)際巨頭康明斯等。
提高效率和降低成本是關(guān)鍵
電解水制氫純度等級(jí)高,雜質(zhì)氣體少,易與可再生能源結(jié)合,被認(rèn)為是未來(lái)最有發(fā)展?jié)摿Φ木G色氫能供應(yīng)方式。到2030年,電解水制氫的占比會(huì)提升到10%。目前我國(guó)的電解水制氫不到氫產(chǎn)能的2%,未來(lái)的可提升空間很大。
目前國(guó)內(nèi)各地的光伏、水電、風(fēng)電等可再生能源制備綠氫的項(xiàng)目正在快速增加當(dāng)中。高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)預(yù)測(cè),在未來(lái)幾年,電解水制氫規(guī)模將呈快速上漲趨勢(shì)(如下圖)。這將極大拉動(dòng)上游電解水制氫設(shè)備的出貨規(guī)模。
中國(guó)電解水制氫規(guī)模及預(yù)測(cè)(MW)
在看好電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)前景的同時(shí),業(yè)內(nèi)人士提醒,相比于其他制氫方式,目前電解水制氫成本最高,這個(gè)問(wèn)題必須解決,否則也會(huì)影響未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
具體來(lái)看,電解水制氫成本主要包括電力成本和設(shè)備成本兩部分。其中,電力成本占比最大,一般為40~80%。設(shè)備成本中電解槽成本占比約40~50%,系統(tǒng)輔機(jī)占比約50~60%。未來(lái)電解水制氫成本下降的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自兩部分:
一是光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本的大幅下降。
在國(guó)家政策的大力推動(dòng)下,光電、風(fēng)電規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),可再生能源電力成本有望快速下降。電解系統(tǒng)與光伏、風(fēng)能聯(lián)合使用,易于實(shí)現(xiàn)分布式制氫,通過(guò)合理利用棄風(fēng)&棄光等可再生能源棄電,可有效降低電力成本。
二是隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化供應(yīng)的增加,電解槽設(shè)備成本會(huì)下降,同時(shí)電解水制氫系統(tǒng)的耗電量和運(yùn)維成本也會(huì)降低。
目前電解槽的部分關(guān)鍵材料與技術(shù)依舊依賴進(jìn)口,需要一定的時(shí)間來(lái)?yè)Q成長(zhǎng)空間。未來(lái)通過(guò)關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化替代,加之新老“玩家”不斷在提升制氫效率、降低成本方面做出貢獻(xiàn),電解水制氫環(huán)節(jié)有望持續(xù)突破。