我国科学家制备全3D打印电解槽 实现廉价高效电解水制氢 2023电解水制氢行业市场发展预测

据报道，近日，西北工业大学黄维院士团队官操教授课题研发出一款全3D打印的电解槽，它基于一种高精度的三维镍金属结构。

在太阳能电池板的驱动下，这块电解槽能够进行稳定高效的水分解，可以让1.63V的电压值驱动500mAcm-2的电流密度，并能稳定运行1000小时以上，期间也不会出现明显的性能衰退。

该装置具备较好的高活性和高耐用性，能为可再生能源的规模化和定制化生产提供一种可行的方法。其潜在应用主要包括以下两个方向：用于电解水制氢和电池储能。

上证报指出，碳中和成为全球范围重要议题，氢能源具有来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等特性，将逐步替代石油、煤炭等化石燃料，成为全球能源重要载体。

目前，氢能在全球能源占比仅0.1%，根据全球主要能源研究机构预测，2050年氢能占比将达到12-22%，空间广阔。全球主要经济体均针对氢能制定了国家层面的发展战略。

我国则明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，将其提升至国家能源战略高度。目前全球电解水制氢占比仅0.15%左右，展望未来，绿氢有望受益于氢能占能源比重提升、绿氢占氢能比重提升双重逻辑，迎来高速增长，电解水设备将率先受益。

数据显示，2023年1-2月我国电解槽释放需求预计超730MW，约为去年同期2.8倍。机构预计2025年全球电解水设备市场规模将达167亿元，2022-2025年CAGR达106%，2050年全球电解水设备累计市场规模将近1.5万亿。

公司方面包括：昇辉科技：是国内领军电解槽企业，旗下公司广东盛氢制氢设备有限公司1000标方碱性电解水制氢成套设备在佛山成功下线。双良节能：子公司江苏双良新能源首套绿电智能制氢系统(最大产氢量1100Nm3/h)去年9月下线。

电解水制氢技术主要有三种：碱性水电解(AE)、质子交换膜水电解(PEM)和固体氧化物水电解(SOE)，但是SOE电解水技术仍处于实验室研发阶段。

目前，氢气的制取主要有三种主流的技术路线：以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢(灰氢)，以焦炉煤气、 氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产物提纯制氢(蓝氢);以电解水制氢为代表的可再生能源制氢(绿氢)。

2022年3月23日，由国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，为中国氢能发展注入活力。规划要求2025年中国可再生能源制氢量达到10-20万吨/年;2030年中国需形成完备的氢能产业技术创新体系及清洁能源制氢和供应体系;

2035年中国需形成氩能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的氩能应用生态。该规划将逐步推动中国氩气下游市场对于绿氢的需求，从而促进可再生能源电解水制氢设备行业的发展。

2023年中国电解水制氢行业市场发展前景预测

目前，越来越多的央企国企、上市公司、氢能公司、社会资本、国外公司瞄准电解水制氢设备市场展开深入布局。一场看不见硝烟的战争正在电解水制氢设备领域打响。

电解水制氢是未来重要发展方向。电解水制氢具有制取过程无污染物和温室气体排放、氢气纯度高等优势。从制取成本看，化石能源制氢约10元/kg，工业副产氢约21元/kg，电解水制氢约30元/kg。

电解水制氢行业具有巨大的可持续性优势。在我国“碳中和，碳达峰”的大背景下，氢能的商业化利用逐渐成为市场关注的热点。电解水制氢行业成本的关键在于耗能问题。一方面通过开发PEM及SOEC技术可降低电解过程中的能耗，另一方面依靠光伏和风电的发展低成本制氢。

预计，5-10年内，电解水制氢成本将降至20元/kg以内，驱动力来自两块，“光伏、风电等可再生能源发电成本的大幅下降”和“电解槽设备成本随着技术进步和规模化将在2030年前下降60%-80% ，电解水制氢系统的耗电量和运维成本降低。”业内人士指出，目前来看，碱性电解槽的成本较低，经济性较好，市场份额较PEM电解槽高一些。

随着燃料电池技术的不断成熟，PEM电解槽的成本和市场份额将逐渐提高，与碱性电解槽接近持平，并根据各自与可再生能源电力系统的适配性应用在光伏、风电领域。

据中研产业研究院《2022-2027年中国电解水制氢行业市场竞争格局分析及发展前景预测报告》分析：

电解水技术与光解水、热化学制氢的不同特点：电解水技术成熟、设备简单、无污染，所得氢气纯度高、杂质含量少，适用于各种场合，缺点是耗能大、制氢成本高;光解水技术目前难点是催化剂研制;

热化学循环制氢系统更复杂，但制氢效率较高，结合可再生能源，利用效率更高。在碱性电解水技术和设备制造方面，我国技术水平与国外相近，并拥有完全自主知识产权的设备制造、工艺集成能力。在PEM制氢技术方面，国内尚处于研发走向工业化的前期阶段。

根据中国氢能联盟的预计，到2030年，中国氢气需求量将达到3,500万吨，在终端能源体系中占比5%。到2050年氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%，氢气需求量接近6,000万吨，可减排约7亿吨二氧化碳，产业链年产值约12万亿元。

其中，交通运输领域用氢2,458万吨，约占该领域用能比例19%，相当于减少8,357万吨原油或1,000亿立方米天然气;工业领域用氢3,370万吨，建筑及其他领域用氢110万吨，相当于减少1.7亿吨标准煤。

数据显示，2050年中国氢气需求中性情况下将达到近6000万吨，主要增量来自于交通运输的燃料电池车。

到2030年中国的氢气需求量将达到3500万吨/年，电解水制氢行业产能缺口约1000万吨/年;到2050年中国的氢气需求量将达到6000万吨/年，其中交通运输方面的氢气需求量将达到2458万吨/年，产能缺口约2500万吨/年。

电解水制氢是未来最有发展潜力的绿色氢能供应方式，因此在“双碳”背景下，电解水制氢项目成为市场关注的热点话题。2022年3月国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》建设以工业副产氩和可再生能源制氢为主的氩能供应体系，权力发展风光互补耦合发电制氩系统为中国实现“双碳”目标做贡献。

想要了解更多电解水制氢行业详情分析，可以点击查看中研普华研究报告《2022-2027年中国电解水制氢行业市场竞争格局分析及发展前景预测报告》。

报告对我国电解水制氢行业的供需状况、发展现状、子行业发展变化等进行了分析，重点分析了国内外电解水制氢行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。

报告还综合了电解水制氢行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。报告对于电解水制氢产品生产企业、经销商、行业管理部门以及拟进入该行业的投资者具有重要的参考价值，对于研究我国电解水制氢行业发展规律、提高企业的运营效率、促进企业的发展壮大有学术和实践的双重意义。