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技术路线多样化:目前制氢技术路线主要基于化石能源,如煤化工和天然气的重整。碱性电解水制氢在国内占主流,占比超过
90%
。
新能源推动制氢发展:全球减碳趋势下,电解水制氢受关注。风能、太阳能等新能源降低电价,使绿电制氢经济性增强。
储能角色突出:氢气作为储能媒介效率较高,可利用绿电波动性大时转化存储,并应用于多种方式,如合成甲醇、氨或直接液化等。
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制氢技术缺陷与优势:当前制氢技术中,电流密度高但需使用贵金属如氧化铟,其全球产量有限导致成本高昂。相对而言,
SOEC
技术虽面临高温隔膜耐受问题,但在有余热场景如钢厂或核电站可大幅提升效率。
AEM
技术则无需贵金属,具有高电流密度和弱碱性环境优势,且国内发展迅速。
氢能需求与应用前景:新能源车作为氢能主要消纳场景增长缓慢,氢燃料在特定领域如船舶、物流、军事将展现优势。全球氢气需求预测保守估计至
2030
年将达到
竞争与市场趋势:市场竞争将向头部企业集中,大型项目多由龙头企业承接。同时,由于国内市场竞争激烈,企业出海成为趋势。
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国内制氢成本压力:部分厂商为获取业绩不惜以接近成本价甚至亏损价投标,国内市场价格竞争激烈。
海外市场拓展:公司寻求海外高利润项目,中东和印度存在大型项目机会,成功则可能成全球最大项目,未拿下可能导致设施和团队闲置。
全球氢能预测:保守估计
2030
年全球氢能产量为
1.6
亿至
2.4
亿吨,沥青占比约
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碱性电解技术占主导,预计未来五年内将继续主流,其他技术如
SOEC
、
AEM
尚处于起步阶段,市场份额较小。
碱性电解成本较低,设备及运营总成本在
750
万到
800
万左右,相对于其他技术,具有成本优势。
碱性电解技术在应对风光发电波动方面经过验证具备较快的动态响应能力,但从冷态启动至适宜反应温度需时较长。
-
碱性制氢技术降本的主要驱动力是技术进步,特别是提高电流密度和优化电极材料。
使用贵金属如氧化物等在成本降低和材料回收上存在难度,且目前没有看到可以替代贵金属且活性高的电极产品。
欧美市场对于碱性制氢的技术投入较大,价格区间为国内的
2.5
到
4
倍。
-
AEM
技术被认为是未来有潜力的制氢技术方向,但目前尚未大规模应用,主要障碍在于隔膜技术的验证和生产问题。
氢能下游应用多样,涉及液化、合成甲醇、合成氨和固体储氢等多种技术路线,但各有优势和经济性考虑,尚无统一标准。
国家能源政策支持氢能产业高质量发展,将氢能作为国家战略的一部分,强调了氢能在国家能源安全中的重要角色。
A
:国内的价格竞争非常激烈,有些厂家为了拿到项目不惜以接近成本甚至亏损的价格投标,这已成为普遍现象。国内公司为了寻找更高的利润率,纷纷将目光转向海外市场。在海外市场,我们参与了印度和中东等地的大型项目投标,这些项目若能成功拿下,将是全球最大的项目之一。然而海外竞争同样激烈,且个国家的规范标准不同,对于公司来说是个巨大挑战。
Q
:国际市场对制氢技术有哪些具体要求?国内企业面对的挑战是什么?
A
:国外市场对于制氢技术有严格的规范标准,这些标准在不同国家可能有所不 同,并且通常是强制性的。例如,隆基和阳光公司尽管在光伏领域已有一定经验,但化工行业的规范标准、安全风险等方面与光伏行业存在差异。此外,服务支持也是一个挑战,包括人员配置、语言能力、供应链管理等方面。对于国内企业而言,在满足国际标准、提供及时服务以及人员专业能力配置上都面临较大挑战。
Q
:全球经济产量数字是否准确?到
2030
年,全球的制氢产量预计将达到多少?
A
:我之前提到的数字有误,正确的数字应该是,到
2030
年全球制氢产量的保守
估计是
1
亿
6000
万吨,上限是
2
亿
4000
万吨。而去年全球经济产量应该是
9400
万吨。在这个预测中,沥青的占比将达到大约一半,如果是
1
亿
4000
万吨的总产量,沥就会占到其中的
1400
万吨左右。其他技术如点心和
PEN
等技术的具体占比尚未明确提及。
Q
:目前和未来五年内,制氢技术的主流趋势是什么?
A
:目前碱性电解水技术预计将继续作为制氢技术的主流,占据较大比例。
PEM
技术可能会保持在当前的
10%
左右的占比,因为它有特定的应用场景。至于
SOEC
和
AEM
技术,则预计在五年后开始崭露头角,但占比可能只有几个百分点。到
2030
年,虽然不会达到
90%
,但大多数情况下仍将以碱性技术为主。
AEM
技术在经过一段时间的验证并通过一些加速老化测试后,有望在
2025
年前后开始启动,逐渐走向商业化。
Q
:碱性电解水技术和
PEM
电解水技术的成本对比怎样?
A
:碱性电解水技术的装置成本,大约在
750
万到
800
万人民币之间,这是以
1000
立方米产量的设备为例的估算。而
PEM
电解水技术的成本现状,尤其是在国内,还没有明确的公开数据,因为即便有能力生产
1000
方的设备,相关发布也一直在推迟。
Q
:碱性电解水技术如何适应风光电变化,提高对电网波动的响应速度?
A
:碱性电解水设备在达到反应适宜的高温,比如
85
摄氏度时,可以实现快速响应,与
PEM
技术相差无几。问题主要出现在如何快速从低温状态恢复至高温运行状态。对于碱性电解器来说,由于电流密度相对较低,整个系统的体积较大,因此从完全停机冷却到再次达到适宜反应温度需要的时间长一些。具体来说,碱性电解器从冷停状态恢复到运行状态大约需要
45
分钟,而
PEM
电解器由于其较小的体积和高电流密度,加热到启动所需温度的时间相对较短,大约为
15
到
25
分钟。一旦启动完成,碱性电解器对电网波动的响应速度是非常快的。
Q
:当前贵金属的成本以及降本空间是怎样的?碱性制氢在成本降低方面有哪些技术路线?
A
:贵金属,特别是用于质子交换膜制氢中的氧化物,因为全球出货量较低,如果放量生产,价格会偏高。由于是在材料化学层面,减少贵金属用量并回收已使用的贵金属存在一定难度,特别是对于单一设备而言,回收体系并不划算。目前,没有看到不需要贵金属就可以制造高效电极的产品出现。碱性制氢可以通过提高电流密度来降低成本,电流密度提高后,反应器可以缩小体积,但电极成本不会增加太 多。当前碱性制氢电流密度已从
3000
安培每平方米提高到
4000
,并有潜力增至
5000
至
6000
。因此,碱性制氢在降本方面的潜力比质子交换膜制氢来说要大。
Q
:碱性制氢的成本降低和质子交换膜制氢的成本降低在未来五年是否有明确的趋势?
A
:未来五年内,碱性制氢的成本降低可能没有非常明确的路径。对于质子交换膜制氢而言,存在一些不确定性,比如正在讨论的星球
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V
:
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磺酸膜,如果被禁用,那么替代品的选择将是一个问题。整体而言,质子交换膜制氢的成本降低较为困难。
Q
:海外市场在制氢技术方面是否领先于国内?国内外的碱性制氢价格差距是多少?