聽(tīng)企業(yè)人士談如何降低制氫成本

2022-11-26 來(lái)源：氫能俱樂(lè)部瀏覽數(shù)：241

不斷提高技術(shù)水平，多措并舉推動(dòng)制氫產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)降本增效，是行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

“氫能為中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了新的增長(zhǎng)空間。我們應(yīng)推動(dòng)可再生能源制氫的廣泛應(yīng)用，為氫能產(chǎn)業(yè)打造綠色低碳發(fā)展體系。在制氫方面，中國(guó)可再生能源制氫項(xiàng)目主要集中在內(nèi)蒙古、河北、寧夏等風(fēng)景和資源豐富的地區(qū)，要促進(jìn)跨界合作，拓展應(yīng)用市場(chǎng)，解決電解水制氫產(chǎn)業(yè)的技術(shù)難題。“中國(guó)科協(xié)主席萬(wàn)鋼在近日舉行的2022中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)上表示。

在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展機(jī)遇。中國(guó)可再生能源裝機(jī)容量目前居世界第一，綠色氫供應(yīng)潛力巨大。從綠色電力中制取綠色氫，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展已成為行業(yè)共識(shí)。多位專(zhuān)家認(rèn)為，不斷提高技術(shù)水平，多措并舉推動(dòng)制氫產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)降本增效，是行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

多種因素推動(dòng)氫氣生產(chǎn)需求上升

陽(yáng)光氫氣科技股份有限公司董事長(zhǎng)彭朝才表示，目前，世界上許多國(guó)家都制定了氫氣發(fā)展政策和戰(zhàn)略。總的來(lái)說(shuō)，氫能的發(fā)展有三個(gè)驅(qū)動(dòng)力，首先是對(duì)深度脫碳的需求。其次，氫能將在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用。最后，對(duì)一些國(guó)家來(lái)說(shuō)，發(fā)展氫能有利于確保國(guó)家能源安全。

在彭朝才看來(lái)，可再生能源與綠色氫的協(xié)同發(fā)展是支撐中國(guó)減碳的重要方向。“在最終能源消費(fèi)中，中國(guó)的氫需求占比最高，總體需求相對(duì)穩(wěn)定。預(yù)計(jì)到2030年，全球氫需求將達(dá)到1.3億噸左右，中國(guó)的數(shù)據(jù)也將達(dá)到3715萬(wàn)噸。這一預(yù)期將有效推動(dòng)中國(guó)制氫產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展據(jù)估計(jì)，電解水制氫占總制氫能力的比例將從不足1%上升到約10%。”

廣東友社電力科技有限公司董事曹世鵬認(rèn)為，風(fēng)電和光伏在許多地區(qū)都面臨著消費(fèi)等問(wèn)題。通過(guò)電解水制氫實(shí)現(xiàn)電氫轉(zhuǎn)化，可以有效解決我國(guó)可再生能源消費(fèi)和電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題。在可再生能源裝機(jī)容量穩(wěn)步擴(kuò)大、消費(fèi)問(wèn)題得到解決的同時(shí)，電解水制氫將獲得更便宜的電價(jià)，有利于進(jìn)一步降低制氫成本，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展。

隨著綠色氫需求的不斷增長(zhǎng)，電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)也將迎來(lái)快速發(fā)展。“目前，世界電解槽的裝機(jī)容量正在快速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，堿性電解槽的總裝機(jī)容量將占總裝機(jī)容量的70%，PEM電解槽的安裝容量將占25%左右。預(yù)計(jì)到2022年底，全球電解槽的總裝機(jī)量將達(dá)到100%。”d將達(dá)到1.4GW，總?cè)萘繉⒈?021增加近三倍。”彭朝才表示。

技術(shù)設(shè)備的挑戰(zhàn)

盡管規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，電解水制氫行業(yè)仍面臨許多挑戰(zhàn)。彭朝才提醒，首先，設(shè)備技術(shù)成熟度和規(guī)?；a(chǎn)能力有待提高。“在制氫電源方面，晶閘管電源目前應(yīng)用廣泛，但未來(lái)IGBT技術(shù)需要更新迭代，制氫電源與制氫裝置之間的深度耦合需要持續(xù)解決；同時(shí)，制氫設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新能力有待提高。”因此，行業(yè)需要更加關(guān)注設(shè)備性能退化、腐蝕和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。”

“接下來(lái)，考慮未來(lái)大規(guī)模制氫對(duì)電網(wǎng)的影響。隨著規(guī)模的增長(zhǎng)，電解水制氫可能會(huì)成為電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷。在從氫氣到電氫耦合的過(guò)渡過(guò)程中，如何在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫的同時(shí)升級(jí)電網(wǎng)將繼續(xù)考驗(yàn)整個(gè)工業(yè)”彭朝才說(shuō)。

科克萊精力（蘇州）氫能科技有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)黃雪興提醒說(shuō)，除中國(guó)外，世界上約有60家制氫企業(yè)。然而，在中國(guó)，整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈上有1000多家企業(yè)。到2022年底，預(yù)計(jì)將有近200家制氫相關(guān)企業(yè)。“電解水制氫行業(yè)不應(yīng)該走得太遠(yuǎn)。我們應(yīng)該用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，規(guī)劃并逐步布局行業(yè)，在深入研究成本控制和技術(shù)改進(jìn)的同時(shí)，找到合適的商業(yè)推廣模式。”

黃雪興進(jìn)一步表示，氫能人才問(wèn)題不容忽視。“目前氫能行業(yè)的人才培養(yǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，以制氫為例，這一環(huán)節(jié)包括技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、制造、售后、維護(hù)、調(diào)試、維修等。只有在各個(gè)領(lǐng)域找到相應(yīng)的人才，形成穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì)，才能幫助企業(yè)推出更高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)體系，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而，目前中國(guó)只有一兩所大學(xué)擁有氫能專(zhuān)業(yè)，這些專(zhuān)業(yè)與氫能產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。信息相關(guān)電化學(xué)是一個(gè)相對(duì)冷門(mén)的專(zhuān)業(yè)，導(dǎo)致氫能產(chǎn)業(yè)人才嚴(yán)重短缺。"

做好“組合拳”，降本增效

黃雪興表示，大型化設(shè)備是行業(yè)未來(lái)的重要趨勢(shì)。在此背景下，整個(gè)系統(tǒng)的效率、設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性以及工藝材料的投入都是行業(yè)降低成本和提高效率的關(guān)鍵。

“電解水制氫成本的75%以上是電價(jià)，這對(duì)成本的影響最大。此外，由于環(huán)境的影響，設(shè)備、硬件和材料成本以及人工成本短期內(nèi)不會(huì)下降，因此我們應(yīng)該從技術(shù)水平、制造工藝和效率入手，以促進(jìn)成本的降低。”降低電解水制氫的成本。其中，效率不僅是制氫的效率，也是企業(yè)在運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中的運(yùn)營(yíng)效率。最后，產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性也尤為重要。理論上，產(chǎn)品質(zhì)量越好，成本越高。然而，從產(chǎn)品的整個(gè)生命周期來(lái)看，如果電解槽可以使用25-30年，但質(zhì)量較差，則需要頻繁維護(hù)，這增加了客戶(hù)的使用成本。基于這一理念，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性也將有效控制總成本。”黃學(xué)興說(shuō)。

彭超才表示，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》提出在風(fēng)電資源豐富的地區(qū)開(kāi)展可再生能源制氫示范，逐步擴(kuò)大示范規(guī)模，探索在氫能應(yīng)用規(guī)模較大的地區(qū)建立制氫基地。目前，中國(guó)已初步形成8個(gè)制氫基地，不同基地將實(shí)施管道混氫、風(fēng)電制氫等不同的制氫方式。在這個(gè)階段，綠色氫氣的成本仍然很高。通過(guò)在技術(shù)、成本等方面的持續(xù)努力，將利用制氫基地實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的制氫。據(jù)信，到2030年，綠氫將比灰氫和藍(lán)氫具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。"

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