氫能作為(wei) 實現“碳中和”戰略的重要組成部分,其成本組成和成本降低途徑一直是科研人員的研究重點。
中國氫能產(chan) 業(ye) 協會(hui) 數據顯示,今年上半年國內(nei) 氫氣產(chan) 量同比去年增加了25%,其中利用新能源製氫的比例,同比提高了30%。
光伏見聞表示,相比於(yu) 化石能源製氫,當製氫成本降至20元/kg以下時,電解製氫才具有一定的競爭(zheng) 優(you) 勢,此時可再生能源電價(jia) 需降低至0.3元/kWh以下。
據IRENA與(yu) Hydrogen Council預測,到2050年可再生能源製氫成本將降至1美元/kg(6.5元/kg)。

製氫成本將成為產業發展關鍵
光伏見聞分析稱,目前主要有三個(ge) 因素正在推動綠氫成本的加速下降。
一是可再生能源平準化度電成本正在下降。電費成本是製氫成本構成的主要部分,占比達到60-70%。由於(yu) 全球範圍內(nei) 可再生能源的大規模應用,可再生能源的成本將持續降低。
到2030年,光伏發電成本預計將下降25%至0.1元/kWh,陸上風電成本下降50%至0.2元/kWh,海上風電成本有望下降33%。
二是電解槽成本正在加速下降。預計到2030年,電解槽成本將顯著下降約下降至200-250美元/千瓦。
由於(yu) 電解槽供應鏈規模的加速發展,對比去年成本的預測大幅降低了30-50%,近期多家電解槽製造商已宣布產(chan) 能擴大計劃,總計將新增超過3GW的電解槽生產(chan) 產(chan) 能。
比如隆基股份總裁兼隆基氫能董事長李振國表示,預計到今年年底,隆基氫能將形成500MW電解水製氫裝備產(chan) 能,未來5年內(nei) 產(chan) 能將達到5-10GW。
三是技術進步帶來成本下降。當前電解水製氫效率約為(wei) 55kWh/kg氫氣(即生產(chan) 1立方氫需要約4.5度電);隨著製氫項目更大規模化、更優(you) 秀的製造工藝、以及更好的質量品控,輔以在其他環節技術和材料的優(you) 化。
未來電解槽的效率有望降低至40kWh/kg氫氣(即生產(chan) 1立方氫需要約3.7度電),同時由於(yu) 材料及催化劑的優(you) 化,設備折舊、其他原材料成本也有望降低50%以上,從(cong) 而推動綠氫生產(chan) 成本持續下降。
隆基發力降低氫能源成本
電解水製氫成本一般包括設備成本、能源成本(電力)、其他運營費用和原料費用(水)。其中,能源成本即電力成本占比最大,一般為(wei) 40%~60%(AWE/PEM),甚至可達80%,該部分主要由能源轉化效率(即電解製氫效率)因素驅動,設備成本占比次之。
據《中國氫能源及燃料電池產(chan) 業(ye) 白皮書(shu) 》預測,到2050年,氫能在中國能源體(ti) 係中的占比約為(wei) 10%,可再生能源電解水製氫將成為(wei) 有效供氫主體(ti) 。
而電解水製氫規模的提升,使電解槽等設備需求增加。彭博新能源財經的一份報告稱,中國電解槽市場規模今年將翻一番,並在2022年達到至少1.8吉瓦。
電解槽采用高電流密度設計,單台電解槽的氫氣製備能力達1000Nm/h及以上水平,提高了大規模製氫工廠的集約性。分布式IO控製係統不僅(jin) 集成度高、節約材料,還可實現係統全自動無人值守高效運行。
根據相關(guan) 測算,預計中國2060年部署電解製氫裝機容量約500GW。中國在未來不僅(jin) 是產(chan) 氫大國,更是用氫大國。預計到2060年,中國的氫需求量由目前3000多萬(wan) t提升至約1.3億(yi) t,提升300%以上。
隆基股份自2018年起開始對氫能產(chan) 業(ye) 鏈進行戰略研究。今年5月,隆基股份與(yu) 無錫高新區簽署新型氫能裝備項目。10月16日,隆基首台堿性水電解槽下線。
據悉,該項目一期注冊(ce) 資本1億(yi) 元,投資總額3億(yi) 元。李振國表示:
預計到今年年底,隆基氫能將形成500MW電解水製氫裝備產(chan) 能,到明年年底將達到1.5GW氫能裝備的年產(chan) 量,未來5年內(nei) 產(chan) 能將達到5-10GW。項目達產(chan) 後3年內(nei) 將達到年銷售額10-15億(yi) 元。
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