国产大型水电解制氢装置取得重大突破

依据电解槽隔阂资料的不同，理论上通常将水电解制氢分为碱性水电解（AE）、质子交流膜（PEM）水电解以及高温固体氧化物水电解（SOEC）。碱性电解水技能（AE）是我国现在最老练的电解水制氢技能，不过跟着PEM电解制氢的逐步老练，渗透率有望快速提高，估计未来两种制氢方式二分全国。

近日，大连化物所燃料电池系统科学与工程研究中心研制的兆瓦级质子交流膜水电解制氢（以下简称“PEM水电解制氢”）系统，在国网安徽公司氢归纳利用站完成满功率运转。经专家现场测试，该系统额定产氢220标准立方米/小时，峰值产氢到达275标准立方米/小时。

大连化物所方面告知记者，这是PEM水电解制氢系统首次打破兆瓦级。跟着技能进步，本钱进一步下降，PEM水电解制氢将与碱性水电解制氢成为首要制氢技能。业内剖析以为，国产大型PEM水电解制氢设备获得重大打破，将进一步为大规划可再生动力制氢演示奠定技能根底。

重要技能道路

现在，制氢方式分为化石动力制氢、工业副产制氢以及可再生动力制氢三大类，化石动力制氢和工业副产氢仍是首要使用方向，可再生动力制氢则是未来趋势。

依据电解槽隔阂资料的不同，理论上通常将水电解制氢分为碱性水电解（AE）、质子交流膜（PEM）水电解以及高温固体氧化物水电解（SOEC）。据专家介绍，高温固体氧化物水电解制氢，对设备要求高，技能难度更大，且工作环境苛刻，现在技能老练度不高，未走向工业使用。

中船重工集团718研究所工作人员介绍称，现在工业化使用的电解槽首要分两种技能道路，第一种是碱性电解槽、第二种是PEM电解槽。“我国现在最老练的电解水制氢技能是碱性电解水技能，在上世纪八九十年代就已开端研制使用，不过跟着PEM电解制氢的逐步老练，渗透率有望快速提高，估计未来两种制氢方式二分全国。”

今年以来，国内水电解制氢设备需求迎来大幅上涨，PEM水电解制氢技能进展敏捷。现在，国内有中科院大连化物研究所、中船重工集团718研究所等单位开展PEM水电解制氢技能研究，其设备订单同比都有明显增加，但当前国内交付使用的设备大多是小型电解槽。

具有独特优势

中科院大连化物所一位水电解制氢技能研究员告知记者，碱性水电解制氢归纳本钱低，但存在碱液丢失、腐蚀、能耗高级问题，习惯动摇性较差，与风景结合时需求配备储能。与之比较，PEM水电解制氢技能的运转电流密度高、能耗低、产氢压力高，习惯可再生动力发电的动摇性特征，易于与可再生动力消纳相结合。

质子交流膜制备曾长期被杜邦、戈尔等美国和日本少数厂家独占，现在，国内东岳、科润等企业正积极布局，东岳150万平米质子交流膜生产线一期工程已投产，科润100万平米质子交流膜项目也已开工。跟着国内技能的不断打破，国产质子交流膜完成进口替代的空间巨大。

在出资本钱方面，现在PEM电解的出资体量是碱性电解的5-10倍，PEM电解本钱投入也比碱性电解水至少多一倍。上述研究员以为，可再生动力快速发展的背景下，PEM水电解制氢具有独特优势，值得发展，现在需求攻克贵金属催化剂本钱过高、质子交流膜国产化等问题。

“碱性水电解设备单位造价低但开机速度长，PEM水电解设备单位造价高，但开机速度快，因而对于可再生动力发电制氢而言，需求寻求功率安稳和动摇较小。事实上，这两种水电解制氢技能并不矛盾，考虑到经济性、习惯性，未来使用方向应以碱性设备结合PEM设备为主。”中船重工集团718研究所工作人员告知记者。

商场空间宽广

世界动力署（IEA）统计数据显现，近年来全球电解水年新增装机容量快速增加。2014年，全球电解水新增装机仅9100千瓦，到2019年，全球电解水设备当年新增规划达25400千瓦。一起，IEA猜测，2020-2023年，电解水年新增装机容量将出现高速增加，到2023将达143.31万千瓦，较2014年比较，年均复合增速将高达75.44%。

PEM电解制氢技能因能够快速启停，能匹配可再生动力发电的动摇性，提高电力系统灵活性，正逐步成为可再生动力发展和使用的重要方向。中国氢能联盟的数据显现，2020年，我国氢气年需求量为3342万吨，首要供应来源于化石动力制氢和本钱较低的工业副产制氢，可再生动力电解制氢仅占总供应量的1.52%左右，约51万吨。

在碳达峰、碳中和目标下，我国氢气年均需求将达3715万吨，煤制氢结合碳捕捉和封存(CCS)技能和可再生动力电解制氢将成为有用的供氢主体，可再生动力电解制氢占整体的比例将提高至15%。申万宏源证券的报告显现，到时，水电解制氢设备需求量将持续提高，商场巨大。