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文档简介
目录第一章 中国绿产业展概篇 6中绿氢业发景 6国绿氢业发状 8国绿氢业现状 101美国 102欧洲 123日韩 15第二章 中国绿产业策篇 17国规划策 17地规划策 21其支持策 23第三章 中国绿产业术篇 27不电解制氢发展现状 27碱电电水制技术 29质交换电解制氢技术 36高固体化物解水制技术 45固聚合阴离交换膜解水氢技术 48其绿氢术发状 50第四章 中国绿产业场篇 52国内氢产市场状 52国内氢产市场模 54第五章 中国电水制产业链篇 55碱性解槽业分析 55布方面 55产方面 56产性能面 58产布局 59产应用面 60碱电解部分业 60碱电解部材企业 63质交换电解业分析 65质交换电解制氢技企业局情况 65质交换制氢备产能况 67质交换制氢置应用 68质交换电解材部分业 69质交换生产业 71催剂生企业 73气扩散生产业 74双板 75高固体化物水技术分企业 76外OC企业 76内OC科研及企业绍 77固聚合阴离换膜电设备分企业 79外AM 79内AM 80第六章 中国绿产业用篇 82化工成 83钢铁炼 85储能发电 87第一章 中国绿氢产业发展概述篇中国绿氢产业发展背景自20年9“碳”出来我国层面能关策向燃料池向能绿低转倾,绿成我能绿低碳型重载。我国世上大氢生产消国22年类氢年约00吨,比增长3。6 7 8 2019 0 1 2 06 7 8 2019 0 1 2 02200产量:万吨数据源中煤工协会绿氢通光发、电及阳等再能电解制或物等他环方式制,基碳原生产灰、氢比绿氢制端现低甚至碳排放。表1同氢式比较制氢式原料优点缺点化石能源煤技术成熟,成本低,来源广泛,国内大规模稳定制氢方式污染严重、灰氢天然气重整产量大,技术成熟,国外主流制氢方式能耗和温室气体排放大工业副产氢焦炉煤气、化肥、氯碱等成本低,近期理想氢源纯度低、提纯难电解水电、水绿氢,工艺简单、无碳排放,最具发展潜力耗电量大、未规模化应用、成本高其他方式热化学、生物质、光催化等原料丰富技术不成熟,初期研究阶段由于前气广应于航航药能化工钢冶子力伏组件品领在料电交电储等领潜巨用氢将实碳中和目起极的进用,氢为来筑碳社的要节。根据际源的据01全氢产达到90吨基来化能源制氢绿占仅为0国产氢大多为中制氢天气制氢占约8炉氯碱丙脱等副氢约9绿占中氢总产量到1。2922我氢解槽机增迅ra预05年我国绿可生气需量将约0吨2325年电制氢备计出货预达到7W上。着能业发和政的持我绿产能需有望进步高。国内绿氢产业发展现状23,国氢展热程持高。截至前国围已局绿项超20个前多绿项仍于期规状态,离产需很时间已成项中实际行项少又,因当大量绿项面的运即亏”问依需产业同解。管氢项现段在经性稳性寿等各面在多题但项的热在3并减少,势a)统23年13确定开或大模绿项新增6W解需,对应00N/h性电槽需量过20表23年13确开或大模氢项目1月6日国能宁东可再生氢碳减排示范区一期项目国华投资宁夏分公司5000Nm3/h(25)LK1月16日涞源县300MW光伏制氢项目涞源氢阳新能源开发有限公司2x600Nm3/h(6)LK1月28日海水制氢产业—体化示范项目大连洁净能源集团有限公司602月11日平凉海螺崆峒区峡门100兆瓦风力发电及氢项目平凉海螺水泥限责任公司LK2月16日鄂托克前旗上海庙经济长江勘测规划设9000Nm3/hLK开发区深能北方光伏制氢项目计研究有限责任公司(45)2月16日鄂尔多斯市风光融合氢示范项目中石化新星内蒙古绿氢新能源限公司390LK2月18日七台河勃利县200MW风电制氢项目七台河润沐新能源有限公司1500Nm3/h7.5)LK2月23日大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目吉林电力股份有限公司39×1000Nm/h(195)LK2月24日华能彭州水电解制氢科技创新示范项目华能集团2×1300Nm3/h(13W)LK3月14日中能建松原氢能产业园(绿色氢氨一体化)目中能建氢能源限公司65×1000Nm/h(325)LK数据源公资,银(a)理据势(ra研分绿火程续高的体因三面其是由中化中建国电网国投国能三能等企企推动内氢项目的展其是多方政政将氢目风光目标行定鼓励业风光项目地同配绿项目第是绿项直接持政力也断加。国外绿氢产业现状美国美国绿项布较稳健政导更向高绿经性22年8月胀削法I氢提了创税减和可接于款条氢经济性大提。20美推《能展规提了能键技指在技层面低氢能据(对年美能重政的不急推绿氢大模用而氢的制储运过的成和能为要标期过技术优实氢的济和国竞力。成本面美出了系列惠策激氢发展。1年6,国能部宣布款20万元助1项,推下代清氢术支其能全计,预计在10年将洁成本至1美/k。21年11月署《基础施》计投资0美元于型域清氢能心设投资0美元于洁氢电计和5美于清氢造回计22年8《胀法案(I)中,碳存清氢产商行收免用CS备氢和解备绿的本进一降。20年美碱电制氢均H为46美/PM为45元/,OC为63元g解水便的3.37元是业价最的,如俄拉马路安那克斯州盛顿解制氢最高8-14美/)夏夷阿拉加罗岛、萨诸州加福亚。图2国州AKPE、OC电水氢本数据源AasisofyronrotionossosteUdtasaoverthext30r》根据IA案对于3年前始设制项目项运的前10将获得5倍的收免度即03美/g氢,氢享受3/g补,且10后继续益0206美/kg的标税抵额。免将过接贴形发放且收抵免度以让这得无收公亦获直接虑补目前工电价低的氢以到灰氢蓝平绿在化铁储域的用大大增美国清氢能略路(20清氢将贡约1的碳减排量到20年清洁氢的产能将达到0万吨/年以上,对应电解制氢能力约11W到20增到00万/;到50年加到0吨年。美国氢目前处规划按划在4至26逐投据美能源部至2年5,国成在的PM解制产合计2W相对21的1W长6。图32美运在建PEM电水氢能数据源美能部欧洲欧洲为达家多大洲政和主保识高发可生源现实求和意愿很然22俄冲让盟候政无让“安石燃料的在定度影响欧碳和现进势rak认欧盟对煤妥短需求其期中方并未变能危实加快欧可再生能尤是氢发步伐。29年12月欧发《欧绿协》描了欧长绿发战的总框架20年7月欧《欧氢战略提了欧长发绿的略蓝图21年盟台“Ftor5”揽计来持欧洲色议落实。欧委会认为氢是现欧绿色议和洲洁源转的键项。表3洲氢要政总时间政策称相关容2019欧洲绿色协议欧盟实现2050碳中和目标的指导性协议2020欧盟氢能战略在第一阶段,即2020年至2024年,欧盟将安装至少6吉瓦的电解槽,并生产多达100万吨的氢;在第二阶段,即2025年至2030年,欧盟安装至少40吉瓦的电解槽,以及生产多达1000万吨的氢;在第三阶段,即2030年至2050年,绿氢技术应成熟并大规模部署,可以覆盖所有难以脱碳的领2021tfor55(减碳55%一揽子计划)2030年前,工业中使用的绿氢份额要达到50%2022REPowEU能源计划加码绿氢发展,预计到2025年建造17.5GW的解槽,为欧盟工业企业提供1000万吨绿氢;到2030年,实现绿氢生产1000万吨,进口1000万吨规定了三种可以被计入可再生能源的氢气:直接连接新的可再生能源发电机组所产生的氢气,在可再可再生能源指令要求的两2023生能源比例超过90%的地区采用电网供电所生产的项授权法案氢气,以及在低二氧化碳排放限制的地区签订可再生能源电力购买协议后采用电网供电来生产氢气注:绿”势()述原为wabehyron22俄发冲后为应欧能安问并尽摆对罗天气的赖,欧式了PU划加支欧绿氢业发。PwrU从期现有源中开工碳减改和解制示范程建设长聚绿氢展三个段多渠减和消罗天气口计共投约00亿元中30亿元于绿氢下此还积构绿氢市场架在PrU划提建个欧可生交中开欧元绿氢交,跳美石框架。22年2欧税登欧洲会及理会成时议宣布将氢纳欧碳界整机(M碳),于23年0份试行进口商有告务06正式施届时灰氢蓝氢产均面高碳关氢更经性。23年2,欧盟通了可再生能源指令求两项授权法案,提了细的规则来定欧可生的成为气产商供管的定可以盟绿产已进入实发阶据肯氢察2目前洲源司开大举局能项目至30年项目合氢产超40万。日韩日本划快和的局以倍减放在50年现中根据03年4月4日本阁书一项本将虑新其本能略将虑在来5年内拨出5亿元10美)的共私部门金用创氢氨供链详细的略订划在5月底制。日本重赖源口长期来力掌新能源场语在203年本就提氢社构”绿作该想最终展段同还力于建际氢能供。21日更00碳中绿增战计划来0投入70亿日扶持氢产业从预、收、融、督改、准化国际作等方推动能发展,目标实现00年将氢能年度供应量增加到30万吨,其中清洁氢供应量力争超过德国20可生供目(约42万年水到50年能应到00万吨/。争发和通输等域氢成降到0元立约人币7元/到50年至0元立约人币16/)。受限自资稀地面受日本再能源氢本高因需要海外进本与大亚莱挪和特拉伯氢料购题行合要依靠海运,建化甲环烷)输链。与日类,国源赖进,样能战上选从石料向气。20年2月国布世界促氢济氢安管法围氢价机、氢基础设施以及氢全产业链的安全管理提出了系统的法律框架。政府计划20年构建10兆级氢产20建海制地过进满绿求本下降到00韩/(合民币6/以50氢替油氢覆盖大型业能发目韩同面着产氢成较的题需依赖外口以满足内求。第二章 中国绿氢产业政策篇国家规划政策从22年国家的政规和点发目来国绿色“技术方面的视度著加空间局来国励山蒙古河南四川陕西宁夏等区氢产加煤炭量代。22年2月国发国能局关完善源色碳型制机和政策施意加快建洁高效能体随02年3布的氢产中期展规21235年》明了能我能绿色碳型中的略位同明提出绿发的个段性标要到25年实绿产能10吨年20现绿的泛用05年绿在端费的重明提。表4国氢要汇总2021.10《2030年前碳达峰动方案》国务院要求加快氢能在钢铁、石化、交通运输、交通基础设施等领域的应用,加强氢能科创新水平,加快低成本可再生能源制氢(氢)的技术创新和推广应用2022.02《“十四五”新型能发展实施方案》国家发改委、国家源局探索风光氢储、风光火储等源网荷储一化和多能互补的储能发展模式。探索利可再生能源制氢,支撑大规模新能源外送2022.02《关于完善能源绿色低碳转型体制机制政策措施的意见》国家发改委、国家源局加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进能源高质量发展和经济社会发全面绿色转型2022.03《“十四五”现代源体系规划》国家发改委、国家源局积极开展风电、光伏发电制氢示范2022.03《氢能产业中长期发展规划(2021-2035年)》国家发改委、国家源局明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中战略定位;研究探索可再生能源发电制支持性电价政策,完善可再生能源制氢场化机制2022.04《关于“十四五”动石化化工行业高量发展的指导意见工信部、家发改委六部委鼓励石化化工企业因地制宜、合理有序发利用“绿氢”,推进炼化、煤化工与“绿电”、“绿氢”等产业耦合示范;度增加轻质低碳富氢原料进口2022.08《科技支撑碳达峰中和实施方案(2022-2030年)》科技部研发可再生能源高效低成本制氢技术、规模物理储氢和化学储氢技术、大规模长距离管道输氢技术、氢能安全技术等探索研发新型制氢和储氢技术;前沿和覆性低碳技术中提到新型绿色氢能技术研究基于合成生物学、太阳能直接制氢绿氢制备技术中国仅政规上可再能制做了划同也极展解相关技研发下自18起,家技开的解水氢关目报总。表5 82国重点发目水解氢技相项汇总2018年W级固体聚合物电解质电解水制氢技术中国科学院长春应用化学研究所大规模风/光互补制氢关键技术研究及示范国家能源投资集团有限责任公司2020年碱性离子交换膜制备技术及应用中国科学技术大学2021年PEM电解水制氢催化剂与界面结构的多尺度设计及集成应用研究湖南大学低能耗、高稳定性连续海水电解制氢关键材料和系统北京化工大学基于固体氧化物电解池的高温电催化研究中国科学院大连化学物理研究所光伏/风电等波动性电源电解制氢材料和过程基础全球能源互联网研究院有限公司低成本PEM电解水关键材料制备技术及其制氢应用示范南开大学高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制中国科学院大连化学物理研究所可再生能源电解制氢-低温低压合成氨关键技术及福州大学应用十万吨级可再生能源电解水制氢合成氨示范工程清华四川能源互联网研究院2022年兆瓦级电解水制氢质子交换膜电解堆技术山东赛克赛斯氢能源有限公司电解水制高压氢电解堆及系统关键技术中国科学院大连化学物理研究所固体氧化物电解水蒸汽制氢系统与电解堆技术广东电网有限责任公司质子交换膜电解水制氢测试诊断技术与设备研发国家能源集团氢能科技有限责任公司分布式高效低温氨分解制氢技术开发与加氢灌装母站集成示范湖南大学高温质子导体电解制氢技术中国科学技术大学新型中低温固体电解质氨电化学合成与转化技术清华大学耦合电解水制氢的电催化选择性氧化关键技术北京化工大学资料源国科部势银(rak)从国近5年重发项来国对水制技的视度著提电解水氢术关研项目有18个其中18年至00年有3电解制技术的发目21至22年开了达6电水氢关项目。国家电水术研方向在断化重关注种解技的发逐渐由电水氢术展电解制技的游用研电水氢术的发项目范从性解制技术渐质交膜解水氢温体化物解制氢技海制氢术多种同术移在解水氢术应端项目点电解水氢术可生源的补并探电水制技在工域示范。222年2,信国家改、建、利部4部门布关入推黄河流工绿发的导意提鼓氢等替能在铁水化等业的应用统筹虑产基、市空间条件有推动西、蒙古河、四、陕西、宁夏省绿生,快煤减替。地方规划政策国家改在家能划中及的05可生能制年量标为10万吨至23年3月1日国个方府规划可生源氢量合过0万吨远国规总。图4 5中各再生源氢划(吨)资料源公资、银(a)据势ra计目内古治甘肃宁回自林、四川成市青省江西都相的策明了25年再源制产合计年为11吨。由于同业在域分布差各市可生能制的用划存在著的差。东部如上和东于再生源氢在通尤是氢加体站的用为注22年8月东改发《广省快设料池汽示城市群动划2205年》,及推加氢内解制,许加站开展电水氢允发厂利低时富发能力发谷电制等。西部区政更侧于强可生源氢工业域应内古夏等地区既有量可生能汇了量高碳放业例炼企业化企业和钢企等电水氢技的用这高排放业供低解方案。以内古例在2年3月蒙自区《蒙自十五”能发展规蒙政对化金热联等多领提了求将探绿氢气在储、炼化和电联等域示应:在化领府励用传制工(制或天气氢的业用可生能制作原料行生活步动化工业绿转府将重点在头乌和尔斯等区展氢工范,设氢工范目;在冶领府励展氢代焦作还剂的范用改传工艺政府重在头乌察布乌等区展氢冶索展成的绿色氢气钢、金行作为品原料应。在建领(电供政府优在尔斯呼和特园内索绿氢为纽的能补式。其他支持政策长期国将气为危品行理氢应用域为推氢能规模开和2来我各非工制氢关件出明加持非化工区氢。据势(ra计目已吉省东东北唐山武汉市上临等区布非工区氢松”政。表6国氢业制策省级2022吉林《支持氢能产业发展若干政策措施(试行)》开展分布式可再生能源制氢加氢一体站在非化工园区示范建设省级2022广东《广东省加快建设燃料电池车示范城市群行动计划(2022-2025年)》、《广东省燃料电池汽车加氢站管暂行办法》允许站内制氢,鼓励谷电制氢允许发电厂用低谷富余电力制氢;允许在非化工园区建设制加氢一体站省级2022山东《2022年“稳重求进”高质量发展政策清单(第二批)通知》探索可再生能源制氢、制氢加一体站试点项目不在化工园区展省级2022河北《关于调整化工建设项目备案除风力发电配套制氢、海水提溴权限的通知》等不适合入园项目外,园区外不得新建、扩建化工项目市级2022唐山《唐山市燃料电池汽车加氢建设管理暂行办法》支持在非化工园区建立光伏制氢、风电制氢项目,并依托开制氢工厂加氢站一体的制.氢氢项目市级2022武汉《关于支持氢能产业发展的见》探索在非化工园区满足安全生产条件的区域开展能源型気气制项目。市级2021上海港《中国(上海)自由贸易试区临港新片区关于加快氢能燃料电池产业发展及示范应的若干措施》探索在非化工园区现场制氢、储加一体化加氢站及非固定式氢站建设等领域改革.创新。除制氢度革类策外,我出绿氢贴政策的市去年期大大增,多数策中于2下年。据势(k计林阳等区对氢接予产贴有湖北省成市地布对绿的价惠配奖励策从府台持政的型分析可简单为三类主要制氢贴支类电价惠支类、套光指奖励类。表7国氢业支策制氢补贴2022.12吉林《支持氢能产业发展干政策措施(试行)对年产绿氢100吨以上(含100吨)的项目,以首年每公斤15元标准为基数,采取逐年退坡的方式(第2年按基数的80%、第3年按基数的60%),连续3年给予补支持,每年最高补贴500万元2022.07濮阳《濮阳市促进氢能产发展扶持办法的通知对绿氢出厂价格不高于同纯度工业副产氢平均出厂价格,且用于本市加氢站加注的,按照年度累计供氢量给予补助。首年给予每千克15元补贴此后逐年按20%退坡,每年最.高不超过500万元。对绿氢制备企业给予一定风电、光伏等指标配备支持。电价优惠2022.06成都《成都市优化能源结促进城市绿色低碳发行动方案》加快建设“绿氢之都”,对绿电氢项目市、区(市)县两级联动予0.15-0.2元/千瓦时的电费支持2022.05攀花《关于支持氢能产业质量发展的若干政策施(征求意见稿)》支持制氢产业发展,其增量用电量行单一制输配电价0.105元/wh(含线损),电解氢项目建成后次年纳入全水.电交易范围。2022.08广东《广东省加快建设燃电池汽车示范城市群动计划(2022-2025年)》落实燃料电池汽车专用制氢站用价格执行蓄冷电价政,策。2022.07深圳《深圳市氢能产业创发展行动计划2022-2025年)(征求意见稿)》站内电解水制氢用电价格执行蓄冷电价政策,电解制氢设施谷期用电超过50%的免收基本电费。配套奖励2022.11湖北《关于支持氢能产业展的若干措施》对在可再生能源富集地区发展风水规模电解水制氢,按照1000Nm3/h制氢能力、奖励50W风电或光伏开发资源并视同配置储能数据源公资,银(a)理综合氢度革策看绿产四大支政策“化工区氢受和“绿制成高”大痛,一推国绿氢业地行进快速展。第三章 中国绿氢产业技术篇不同电解水制氢技术发展现状按照制氢技术路线分类,电解水制氢技术可分为以下四种:碱性水电解技术(AL)质子换水解(M高固氧物电解O和聚合阴离子交膜电技(A)。从223年氢目标情来,性电技术AL)为前市场流,质子换水解(M提空较高固体化水解(O往年发展破冰,已处于小规模示范阶段;相比之下,固体聚合物阴离子交换膜水电解技术A)然于发测试段。表8解技路线比电解水技术线比发展段效率占地维护成本电源稳定性电解槽功耗质子交换膜(PE)小规模商业化74~87%3.8~5.0小低稳定或波动电源均可碱性电解水(LK)大规模商业化52~82%4.5~5.0大高需稳定电源固体氧化物(OEC)小规模示范85~100%2.6~3.6尚未商业化尚未商业化需稳定电源阴离子交换膜电解水(E)实验阶段N/AN/A尚未商业化尚未商业化可快速启动由于碱电槽设投成本低寿较长其业化进最但其载性能、电流度K较大规稳工化氢用于网幅需大提升载能。相较PEM解电流启能于AK但本用于各种氢包工制、便制和作网幅的态载。图5 AK和PEM技术数比最大单槽制氢规最大单槽制氢规(N3)电解池效(LV)商业化程度冷启动时间寿命(h)负载范围()投资成本(¥W)2)EMA数据源势a)OC在温将和热转为学的解设效机动载能好快双工作需要温源相常电解OC高电解可提更高的能转效,设投资、命,用核电氢大模电供等。AM电技是前为前的电技之,全界有少的司在试将其业,关应和示项也少。势(rk认业程术度单产载应度和经O)数是响解工选的主因。碱性电电解水制氢技术技术展向据势(rak研22年业碱电解制系的注主要中于设成年来碱性解运的定寿及耗到关度大增综合性比为户注主要素综来23年性解制系的主技攻关方包以几:降低耗;提高解寿和行定性;提高槽气;提高应度;优化备构计。以上术平提将电解厂的造及上关部的能出更要求,极隔、板为重。单槽产氢量方,目前部分绿氢项目划的年氢量均在万/年以上,电解水氢设也出“标”化需。223年3月17日伊市光绿制源荷一体项开建。项目体建设围括0W光伏电,套0套性水电制成套备单套氢能力1N/设总氢能为70N/提升槽氢将一程度降采购成,解制设向单大化代级。目前数性解厂已具备00N/h装备生能22年0月,明阳智能推出的碱性水电解制氢装备单体产氢量为00N/h,刷新了已发布ALK产中大槽量的录。据势银(ak)统计,23年第一季度发布的碱槽新品的平均单槽产氢量为13N/h高于02上年的67Nh和22年半的17N/。碱槽大方已为品代升的大势。能耗降直电是目直降电水统运成的效径一前行业的遍耗为45.0WN23年2月4日隆氢发新一碱性电解制设经(O面造核心争力动产业快发展K1品直电耗载况可至4.kWN同推的ALK1ps产品,直流电耗满载状况下低至41WN³,在0A/㎡电流密度下,更可低至4.whN。按照耗40w/N电价01/Wh计绿氢位本低至148元/基可天气平价若氢风、电耦,利小提至00小时以上本望一下至0元g右本可实与制平。碱性解的极是化学应生场是决电槽氢率关极的主要性能指标为电流密度,目前业内相关厂家电极产品的电流密度基本可达到30/30/²右在时莒科瑞锐力炻灵科创一企的动,国碱电正向高电”进。势(ra降电高合价比电槽向模的关未来5年氢本径晰可国氢迎来速展期企竞争将剧。关键部材术路线碱性解制系主包括性解主和P助统。图6性解制氢组成来源势a)碱性解主是端板封板极隔膜零件装成电解包括数甚至百个解室,螺杆端板这电解室压一起成柱状正方,每个解室相的2个极为界包正双极极极隔、密垫、阴极6个分。图7 性解结意图来源碳科技◼ 极板极框极板碱电槽支组件其用支电和隔以导。国内板质般用铁金板或锈金属加方式机加冲压成乳结极焊后镀而中是消耗电碱里不易腐乳突结有撑极隔的作解可在突与膜形的道流动同乳突还有电作。极框分有道和道孔与极焊的分被为板极最侧为封线区余隔和封的重区极整宽为密线度流区宽度隔和密封线合域度舌宽度。图8板例片及图来源势a)、京工学隔膜碱性解在解程极生气阴生氢隔的作是止氢和氧气的合。适用碱电槽隔应具以要:保证气氧分不通过膜但许解离子过;能够高度液腐;具有好机强够长间受解和成气的击隔结不被破坏;为了低能耗隔必须有小面阻因此膜隙要可高;在电温和PH件隔膜够持学定;原料得无、污,废物处。用于性解的膜早使石隔,前流使的聚醚PS隔膜高性能膜用是PS覆无层复膜另科研所发重隔还有四乙烯树改石隔、醚醚纤隔、砜维隔等。棉膜石棉最用电水氢隔的料。石棉膜优:有化学蚀耐温高张强、水强优。石棉膜缺有性电能升高限电解度使流率提高;对人有毒,在棉开采制作及应过中,棉细纤维过吸与部接触,可能起肺,多家都经制棉料使用。四乙树改石棉膜针对棉膜弊石棉膜行性其通过混方在棉维中杂聚四氟烯脂备四乙烯性膜较成的石隔改工。优点聚氟烯覆棉纤的膜构强隔膜耐蚀和械度降低了石的胀,效克服石隔溶和遭受腐的点。缺于四氟烯脂亲性加入四乙烯石隔亲性大降使得电效降能升,加量大膜水也下得多。苯醚膜聚苯醚膜称P),于性解中其性优:耐热能可在0期用短耐性和期续用热定性都很越;机械能性强表面度有异耐蠕形耐劳磨性突出;耐腐性:和机的水即在热件下对PS乎有蚀作用;尺寸定好成收率小线胀数因高条下表现出良好尺稳性;电性优:温高、高率仍有良电性。缺点PS隔电阻。由于PS水差电液不充进到膜隙中在解程隔表面现微小泡集现,些现会加膜阻导致耗加。国内研所前在究对PS行性降水接角增润度,亲水的维耐温、浓等性变。如果在低PS隔优良物化性的提下改善PS隔的水性,PS膜成最有的碱电膜一。砜隔膜聚砜材简称P应比较泛的类膜隔膜料研究的点一聚类脂主有酚A聚、聚砜聚砜、苯硫砜。PF膜点具优的抗化热定高温融定同有优的机械性、高、酸、耐菌蚀原价易得H值用范广。PSF隔缺:水差,隔的通低抗污性不想,其应范围和用命。因此对F膜料改性多中提其亲性,要过其中入亲水物善F隔膜料亲性。醚酮膜聚醚简称PEK是一具耐温耐学腐的分材用作温结构料电缘料增强料。年也渐应于性电槽隔膜料。市场常的PEK是由PEK维过制膜性与的厚和编织方有。电极碱性解的极是化学应生场,是决电槽氢率关键。目前内型性解使用电大多镍的如镍沫者以镍网或泡镍基喷高性催剂。镍网般由00目镍丝经裁而,丝的径在0m左右镍网产比成,格廉,有好耐、碱、高等能。泡沫价低品极部满量微面非大溶液电极的接面因大增,缩了质离极地提电反效。涂层化种主有种一是活基化前见的雷镍活处理的化镍合或活化理镍一是含贵属催(系催剂,钌系化系化等)。涂层式喷涂化学等式不方性能成也有异国内解槽电极涂三:喷阳极只涂极阴极全喷。图9极片来源势a)质子交换膜电解水制氢技术技术展向为满下工领对气的规需时好的上光力水力电等可再电配子换膜解逐向功发展包提单模化产的率和基于块产组的解槽统功如Cus的yZ0系由2个25W的解组IM的W准也于PUE的克斯氢能将继1W解后,出单规为MW的解。部企的质交膜电解装指如表示。表9子换电解置指(分)CummingsITMLYZER-10003EPCUBEN.Q-300T200P额定功率(M)5261.51额定产氢量(Nm³/)10004001200300200最大工作压力(a)3333.23工作温度(℃)65±5N.5-5054±260±5负荷条件范围(%)5-125N.N.10-1005-110数据源各司网势银(rak整理随着PM电槽大高流度低本方向断展对心材也出了新战如发于体聚氟烯聚醚等多支材的氟酸复膜降低质子换的度提械强发合等催化高化性低铱量;优化体散的构表面高液输率化极流机和表涂,提高气散力均性、电耐蚀等。关键部材术分析PM电是PM水制装的心分电解的组单是电池。取决功的小个PM解包数甚上百电池每个池由5分组成,内外别质交换、化、体散层双板。图0PM电槽部构示图来源势ea)◼质子换膜质子换是PM电槽的心部之在PM解中质交膜即当质子换通作屏障止阳产的气和气相触并催化涂提供支撑因子换需要备高质传率和密低电传导此同时质交膜还要备良的学定以承强性工环强亲性也必可可预质子换局缺免干子换的能好接影响着PM电槽运率和命。质子换的工仍存在度和料池的质交度0米左)相比PM电槽用质子换更(020米在工过中更易生肿胀变膜的胀更工度更前使的子换大采用氟酸基聚合作主材内外用为泛主为杜(慕的NfoM系列例如Nfon5和17质子换,他产包括的XS24以及硝的Fon等。但由全磺树存合成艺为杂存一定毒所非磺复合也逐渐为关究构企业研方之其生物环的响逐引起关构的重如1,本NO助丽西子等业合开基东丽烃电解质的本PM解系23年3月盟的洲学管(CH将对拟制PFS的案行期6个的泛和评。表0杜邦afonM列膜数 来源杜邦国的PM解生业对进质交膜然具很的赖性于质交换膜产术期欧和日国所断的工的PM品全部用邦的NfonM列子换膜目,内东未来能浙汉、用氢和润新材等数业能生产于PM解质子换产。质子换主有融出法浇成法几加工式。如何减膜厚的时保膜机械定膜术发的点一如发基于体四乙或醚醚等孔撑料全氟酸合。的度会响P电解的姆阻厚过高加极损加制能管此考虑质交换膜需在压境工为保质交膜机械定止体叉渗的象发生,业大仍采厚度过0米膜未来质交膜技开发须重质子导、体叉透和压械定三之间平。催化剂阴阳催是PM解槽重组部分于极化是学反的场所催剂要备好的腐性催活电传率孔率特点才确保PM解可有定行。和燃电相PM解槽催剂使上加依贵属料在PM解槽的强性行境贵金材容受腐并能质交膜的磺根子结合,低质交换的作性。目常用阴催化为以为载材的铂催化剂。在酸和腐性环下铂然以保较的催活确保解率而基料即为提了体也着质和子传网催化中铂量在00.6/2,铂的量数在20间。阳极反环比极加苛催剂料要求高由阳电材料要承受高位富环和性环的蚀燃电常用碳体料易析氧的电位腐蚀解因一选耐腐且氧性的金属为PM解极侧催剂。结合化性材稳性来及对的氧氧铱氧钌目最适合为PM极催的材料相氧铱然氧钌催活更但在性环境下化容失稳性比化稍因化铱目应最泛阳极化。催化中铱量为12/。据势a)研,用析侧含催化主分列大:铱的化传的化产应过中末粒容解影使寿;氧化/化钛相单的氧铱言,入钛提了化活;于本身特,久然到影;氧化氧铌目市上少可兼催活和耐性产。PM解催剂贵属的赖能碍PM快速广因之于P电解的化铂铱钌等金产稀本高作为PM电槽阳最要的催剂料供上在很的约目全铱的量为7/,远少其贵金21铂年在0左其中左的产南的价也当高昂目已到0/g以。降低化中金的量已成了前化技术发主方针阴极化剂开方集中降铂在化中用催化中入贵属化合例非贵金的化、化、氧物,以保催化性前下降铂的用。阳极化的术发向包使载材或计新催剂构:使用比面的料为铱载以铱粒高分在体料从提高的用和性借此少的载于阳的应件刻为了确保催剂耐性阳材料要备腐性导电和比面等性目前常的体料氧钛和杂的化等;设计的化结如采核式构也可以少的量由催化应集于料面活电位阳催剂以用核壳结—外壳上使用内的使非贵属料这既以减铱用不影响铱的催活。国内经少企有力产PM解使催化括科创济新能外业优科贺氏下为膜电水催剂例片。图1催剂片来源中科创气体散层气体散(外称L或P,称孔输层集器是在阳极极板间多层气扩散作连双板催化层桥保气体液在双极板催剂之的输并供效的子导在极液水气体散传导至催剂层被分为气、子和子。成氧气过气扩散反汇流双极板,质子过子换传至阴电则过体散层导阳侧极后进外电路。阴极电子外电路过气扩散进阴极化剂,和子应后生氢气。产生的氢气通气体扩层汇流至双极。因此为了确保气液运输效导电性能气体扩层需拥合的孔率也要有好的电,保子输效。PM解的体散材料择燃电的体扩层择所同燃料池通常择纸为极阳极气扩层料在PM电槽中由极的位高,高氧性运环足氧化纸料常耐酸腐的基料为PM解槽阳极体散的要料制成毡构确保液输率钛材料长间的使用容钝形高阻的化降电槽工作了止化象的生,通常会在钛基气体扩散层上涂抹一层含有铂或者铱的涂层进行保护,确保电子传导效率PM解的极位阳极低碳或毡可以为体散的料。钛毡气扩层制工艺为杂高的材料要过系的艺括钛纤维作清干铺毡裁空结裁剪涂等系的艺可入库保存。未来,体散层化关键在保系统动平衡。着电解应持续推,阳极成氧会渐聚在体散的道阻流道对态的输产潜的影响可会致运输率降对PM解槽工效产负影响气液逆流情减气阻时除阳产的氧并液态及运输阳化层将气扩层化方隙径寸厚度指都未需研究重。国内前以产基体扩层企较江玖尔已搭了PM电解槽气扩层相产线西菲特已有气扩层生技并开相应产品试。工业级质膜电槽品国内以口品使为主,产在民领取得应,随着部尔等业加入势(ak预测体散国化会逐提。下图气扩层毡例图。图2钛实图片来源西菲特◼双极板双极不是撑电和气扩层支部是流氢氧传导电的要道阴极两的极分汇阴极生氢和极生的气并将它们出因极需要备高机稳性学定和氢透性阳产生的电经阳双板入外电再通阴双极进阴催层因极还需要备导性。PM解双板燃电池极的构使材料很的别在构方,PEM解双板需加入却对备行却,用板场结就可满运行需,比燃电双极两三的构为简。材方PM电槽阳极的位高燃电常用石板者锈制金板易腐降使钛料可以很的免属蚀致的子出预催剂的化位到害但由钛到腐蚀后容在面成化层增电,常在钛上抹铂涂来保钛。钛基双板前有压艺、蚀工等。比下,冲工的单加成本更,更适于规化产可能成未主工路线。国内前造PM槽双板企数相较少上治臻金都已搭建了PM电槽极生产,已开出。图3双板例片来源上治殝高温固体氧化物电解水制氢技术OCsodoxerosis是温氧化电池简,在高下将电和能化化能的解比电解OC高电解可提更高的能转效;外由于需使贵属化剂OC具材料成本低廉的优势。23内场多释出OC制设购订来多企与高开始局OC赛道内OC术发“验研阶“模示阶。不过目国内OC业的术平较外展水仍较差。要体在下几点:关键料能升高运行件保良的稳定和学定时保材料于工控成;建立备供链目前OC原料系由家独设制,家计的OC品撑构套的材都一,利于OC整开;P产供:前内尚形成的P供应,品处定化段,致OP的本不下。22固氧物水蒸制系与解技(性键术被列科技氢技”点项22年项申项目究容括针对体化物电解蒸制OC技术用问究功率体化电制电解与统集成术具包面积高度超电质设与备术高性寿电极设计制技解电连串密封其堆技电堆模流和热设集成技;热运条对电堆能响律优化行及OC统集技。以上术与OC解系关材息相,其成下所:图4 OC电水构成图来源fr、银(bak)OC解统最组成是OC电多个解组在成为OC电个堆气理系气输系起可组成OC模终个模块以合一完的OC统由各个OC设制公的术和艺在差异组成OC电堆电池成OC电模的堆和成OC电解统模数也存在同。电解、极阳是OC解的心成分,接响着OC备的作性能工效。电解质电解的质定了SOC的术线阴阳材料选(温热胀系需保持致解的要作是在极生氧离传至极阻电子导并防止阴极生氢和气相接此解层需有高离传率和低电子传率为防阴的氢渗进阳解质的密必高此外为减少电解的姆失电质层厚要可减。电解材通选导陶瓷在0-0的高运环的电质材料钇定氧锆)钪定氧锆Z。于Z即以提优的氧离子电导率,相比Z又具备一定的成本优势,已经成为了最常用的电解质材料。600℃中运境锶(钐杂氧C和掺的氧化C也较常用电质料。阴极阴极原水解场并供子导道要求极料有好电子电率离导率催活性以保应顺进行与同于极需和温水蒸气接极料要在温湿具化稳定材还须备适的隙,保证解需蒸的应和气物输于在温膨系不匹会致过高的械终材破此阴材必和电质料有似热膨属。阴极料常用属瓷复材N钴C(、(P满足OC对极料要求镍成较,水的解应有好催化性用Ni和YSZ制的属复合料为最用阴极料使用Z和i作为阴材料以阴的膨数接以Z主材的电质保持OC械稳性。YZ可提界面化学应性保OC工效。◼ 阳极阳极产氧的所阳极料须在温化的境保稳此同为了确氧气顺利成阳极料必具备良电子电率氧离导率和化活性;材料须用孔构便于气流后为了持温的械定极料的热膨系也须电质相配。使用钛氧物备导电瓷料目最用的极料其中掺锶的酸镧)化催性高和Z解质膨胀数近是中具代性材料之。固体聚合物阴离子交换膜电解水制氢技术虽然体合阴子换膜解制技(A)以时具PM和ALK的技术由于于展初阶相关品寿氢模等面否能满业化运仍存。目前国AM制技的开难主集于:提高备命AM在作过中阴子换面会成局强性境使得AM在O作下发降带的孔引发堆路影使命;开发适效聚物离子换:保工效同兼使寿;产品标前国AM解单产还留在0.N/h很满足国北西等区大可生源解制氢合范目采标准。阴极料阳材和离子换是AM电池的心成直影着AM电解池工效和备命等。阴离交膜阴离交是AM解池最要部,接决着AM电设的工效率和运寿阴离交膜的用将氧离从阴转至极因成离交换膜材需具较的阴子导和低电子导。于在AM解备中,局部域出高性理想件阴离交膜需具优的学机械定与此同为隔绝极阳止气和气互接产爆离交换必备极低气渗性。目前阴子换通选用合作其要料于AM电技还处研发阶现段仍找最合的在发使用多有香聚物目材的选择然在多题1芳香聚物碱环中长运时尤是入了稀K溶液为助解的况下会慢降解影响AM电设的定和系寿;于氧离在子交膜的导比子在子换中传性低为了持AM解的作效发构向制作薄阴子换以少氧根离子导收的力但这会低离交膜的械定,它易出孔。阴极料阳材料阴极料阳材的要作是化的解应并产的气氧及时。因此阴和极料须具较的化性和多性为电反的顺进阴极和极料须备高的离传性电传导。现阶使最的极料主是极料要是铁金铁镍但对的分解有强催活,且来广成低由于AM需在腐性环境运,因此阳材中需加入元等金催剂和大低了AM设备制成本。目前发阴子换仍然法顾作率设备命因关AM研究主要焦开合高的聚物离交膜其实室研阶极料仍然会入量贵属因此开低本高非贵属化是AM究重之一。其他绿氢技术发展现状生物制技发现状生物制技可为物质制生发酵氢种对含较多板和塑料物质城市圾可以用热气化术氢;于含率较的物质者垃圾,如厨垃可使生物酵术按同的种生发技术可两种技路烷和氢菌。目前烷应于气氢技比成经始商化广国已数十小型的撬式气氢置行,内型沼制装置可到50每小。产氢的用前直于实室发段距商业应尚一距03年2生制产菌内有重突国个生制及电体项目哈滨市平污水理厂成场安、联,启试行。目包制氢提、加、发电、交通场景应、发酵液合利用等六系统。制采用生物质垃发酵制技术,以业废弃秆园绿废物厨圾高有废水为酵物以效厌产菌种作为气产。热解气化制氢术方面由于气体处理程复杂生物质垃圾热气化制目前在国内暂没商化行目国企如方大唐团布热气化氢域。222年10月国首套生质化学制氢联应研中项目中大唐集有公安马山当发公“火成功。总体说生质氢阶段商化广较未是展力决于项关键点:是否提产效;是否实连流氢进而现业生;装备否模;是否获廉原。政策面03年2月欧盟新义再氢生物被除欧可再能源指要的项权案定三可被入可生源氢接连新可再生能发所生氢气在再能比超过9地采电供电生的氢及低氧碳放限的区订再能源力议采电网电生产氢。太阳制技发现状太阳制可为电水制催分水氢和阳热学环氢前均处于发阶,国相指标“太能到能化效”尚达到规化示的指标,较国上有定距太阳制未研的键是氢料效及定性。第四章 中国绿氢产业市场篇国内绿氢产业市场现状据势a)计,至23年3月,全已超00个、在和规划绿项,中17为解制项基本现盖国。图5中电水目布注:注:据至23年3月数据源势a)据库目前多绿项目处前期规状,距投仍需要长间。建的项目,实际行项少又究原前量氢项面运即损问依然需要业同解尽绿氢目阶在济稳定寿等方存很多题,项目火程在23年并减据统03年13确已开开的规绿项目增16W电槽需,应00N/h性解槽的需量过20套。23年4月位吉安风制合氨体化公中候人目共计标9套0N/h碱电水氢招分为4个段标候人括隆基能阳电、一氢、瑞能。从地分上3第一度我绿项增量要中“北东北华北地至3年3底“北地目数合比5较22年1月的0进步升。图6中电水目区分布西北西北华东西南其他华中华南东北华北西南华中华南华东华北 东北西北数据源势a)据库相较中其地区三北地区可生制氢具独的势第一三北区有富廉的可生力源及量的光标第三北地拥有大量的化工企(合成合成甲醇)和化企业以作为绿氢的端应用景,实现距离运应或地势“北地将未三年成中国的绿生中。国内绿氢产业市场规模据势k计3年13确开标开的规绿项目增16W电求预计25绿可氢气需量达约10吨上,2325的解氢设累出量计到7W上。年增长率年出货量22E22E22E年份221 222005021年增长率年出货量22E22E22E年份221 2220050210410620820103012电解水制氢设备年出货量(W)年增长率来源势a)目前我国绿氢项目年规划产量都在万吨以上,其中最大的项目年绿氢规划产量达到了25万(配62台N/h的性解槽这些目多于规绿色成,预计于25逐始投据(re预来水制设的出货可在05来井式长2305年国解制设预计计货17W中25年电解制设的出量预将过11比到5,远远于2324年出量。第五章中国电解水制氢产业供应链篇碱性电解槽企业分析布局方面据势(rak计内已一五家企布或划性解槽研发或生括碱电水制行深多的统企几入的能源业装备制造业以科院背景氢初企。10多家企业中,有0家左右为23年1月份至4月份新入局的企业。势银rak估大分企于22“步入23仍定新但速将放。表部企列表非开未入。表1部碱电槽业列表1中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司16中集氢能科技有限公司2考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司17海卓动力(青岛)能源科技有限公司3天津市大陆制氢设备有限公司18扬州吉道能源有限公司4西安隆基氢能科技有限公司19湖南氢氢松松科技发展有限公司5阳光氢能科技有限公司20无锡华光环保能源集团股份有限公司6山东奥扬新能源科技股份有限公司21苏州苏氢制氢设备有限公司7深圳市凯豪达氢能源有限公司22中国华电集团有限公司8江苏国富氢能技术装备股份有限公司23中国华能集团9明阳智慧能源集团股份公司24亿利洁能股份有限公司10苏州希倍优氢能源科技有限公司25广东盛氢制氢设备有限公司11江苏双良新能源装备有限公司26温州高企氢能科技有限公司12深圳市瑞麟科技有限公司27扬州中电制氢设备有限公司13三一重工股份有限公司28北京汉氢科技有限公司14江苏天合元氢科技有限公司29上海氢器时代科技有限公司15北京中电丰业技术开发有限公司30海德氢能源科技(江苏)有限公司产品方面22全有4企业布碱电槽品23第季布碱电解槽品企数达8家超去全的半3企业新布方的热程较22年胜。22年上半年和22年下半年,发布的新品的平均单槽最大产氢量分别为N17N/h03年一度一至63Nh“方为家争抢制点截目已布品最单产氢已到2Nh性电槽的单大化代级正在速展。表2新布碱电槽产汇总(m/h)湖南湖南氢氢松松科技发展有限公司2019.12氢能初创企业2022.02500江苏江苏国富氢能技术装备股份有限公司2016.06氢能产业链企业2022.041000广东深圳市瑞麟科技有限公司2008.06氢能传统企业2022.06500北京华电重工股份有限公司2008.12工程、装备制造企业2022.071200江苏苏州希倍优氢能源科技有限公司2021.07装备制造企业2022.081400山东山东奥扬新能源科技股份有限公司2022.02氢能产业链企业2022.081200广东广东盛氢制氢设备有限公司2022.05氢能产业链企业2022.08100江苏江苏双良新能源装备有限公司2007.11光伏及产业链企业2022.091000北京内蒙古亿利氢田时代技术限公司2022.08光伏及产链企业2022.091000广东明阳智慧能源集团股份公司2006.06风电及产业链企业2022.102500上海上海舜华新能源系统有限公司2004.08氢能产业链企业2022.11500湖南湖南盈德气体有限公司2001.11工业气体企业2022.12500河北中船(邯郸)派瑞氢能科有限公司2008.03氢能传统业2022.122000江苏江苏天合元氢科技有限公司2021.11光伏及产业链企业2022.121000广东广东盛氢制氢设备有限公司2022.05氢能产业链企业2023.011000深圳中集集电(广东)科技发有限公司2022.10风电及产链企业2023.011200江苏苏州苏氢制氢设备有限公司2014.09氢能传统企业2023.012000北京中集氢能科技(北京)有限公司2005.12设备制造企业2023.011200北京北京中电丰业技术开发有限公司2007.07氢能传统企业2023.012000上海上海氢器时代科技有限公司2022.11设备制造企业2023.011500陕西西安隆基氢能科技有限公司2021.03光伏及产业链企业2023.021500江苏苏州绿萌氢能科技有限公司2014.09氢能传统企业2023.03500产品性能方面国内流碱电槽业均备体型电槽的产载调范围,产品熟高新研重点于现大模低能、稳性三的统。表3代企电槽品参对比CDQ系列Q系列Ly-A系列Q系列Q系列2000150015001000120095±590±590±590±590±5≥99.8%≥99.8%≥99.9%≥99.9%≥99.9%≥99.2%≥98.5%≥98.5%≥99.5%≥98.5%1.5-2.51.61.6-3.03.01.650%-100%20%-115%25-115%40-100%20-110%≤4.3≤4.43.9-4.4≤4.4≤4.4产能布局2022河北中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司1.5G(LK+PEM)陕西西安隆基氢能科技有限公司1.5GW安徽阳光氢能科技有限公司1.1G(LK+PEM)江苏考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司1GW天津2022河北中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司1.5G(LK+PEM)陕西西安隆基氢能科技有限公司1.5GW安徽阳光氢能科技有限公司1.1G(LK+PEM)江苏考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司1GW天津天津市大陆制氢设备有限公司1GW山东山东奥扬新能源科技股份有限公司1GW江苏江苏国富氢能技术装备股份有限公司0.5GW北京北京中电丰业技术开发有限公司0.5GW北京航天思卓氢能科技有限公司0.5GW北京北京华易氢元科技有限公司0.35GW广东深圳市瑞麟科技有限公司0.3GW广东深圳市凯豪达氢能源有限公司0.3GW内蒙古内蒙古亿利氢田时代技术有限公司0.25GW产品应用方面就产品用况而,性电解四主流业涉足电、金、工应用领。从客分来家碱性解除中市海市也有阔空内性电解产在际也备较的争。表5碱电槽流业的品用况中船(邯郸)派瑞能科技有限公司电力、石化、医药、冶金、多硅、气象、航天等领域及各大体公司中国、美国、德国、挪威、瑞典、瑞士、西班牙等三十余个家考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限司电力、电子、冶金、建材、工、气象、航天及新能源中国、俄罗斯、白俄罗斯、菲宾、印尼、印度、孟加拉、土其、南非等三十余个国家天津市大陆制氢设有限公司电力、电子、半导体材料、光纤、冶金、建材、原子、化工宇航、气象、医药等行业中国、美国、丹麦、冰岛、挪威、希腊、俄罗斯、保加利亚韩国、埃及、科威特、阿联酋沙特、印度尼西亚、印度、菲宾、阿尔及利亚、巴基斯坦、桑尼亚等国家隆基氢能科技有限司煤化工、石油化工、钢铁冶金交通运输、能源电力及其他工等领域中国、英国、法国、德国、兰、中东、北美等国家和地碱性电解槽部分企业◼ 考克尔立苏)能科有公司考克尔(能科有公CorlJiiyro称CJ苏州竞立制氢设备有限公司和ohnCrl集团于28年合资成立的公司。JhnCocrl团承了州竞制设有公的专技和产验基础,加研发量更生设扩产升量准造新考利竞立品专注于类业氢备设计研、造销等。考克利竞是一专研发、产电解氢备及气后理设的科技企,是目国技最进制氢业一能供N/0N/h性电水氢设备自从27研全球台产量1h制设以来型号品已成为前业流品被广应于伏料钢铁玻等业以国内个态太阳燃料合成示范项目中。21年,考克利尔竞立分别下线国际首台套1N/h和1N/h的解氢设我“氢备向规迈的要志22考尔立速性解槽艺动对对模化统实项目应。22以,克尔立中多项22年5月以名一绩入中石疆车氢并中总单的510克尔立入围能跑者行白单成首入围五企之3一度连下7国内制系统订签型包含0和0/一列品应于新气体、璃多行,动全能转发。考克尔立具生超大电水氢备技术能其产碱电解制氢设已功国外十家业运产除盖国远俄斯白俄斯菲律宾朝印印加土其南非一一沿等三多国家和地为球客节了能消减少废及温气排保自然境时降低企的产本。◼阳光能技限司阳光能技限司阳光源资公专于可生源解制技术研究光能要产为T制氢源碱性解槽PEM电槽分离纯设备、慧能理统致力提“效智、安”绿制系及解方。产品术面阳氢坚双制叠科技能其前拥碱性电解制和PM解氢技术线步发网并网微多式制氢统提供一式的电制系及解方案契合再能源速波特性综实现源电力、石油工交金场景的元用针制氢要备解光氢特材料研究验配电工作X射荧光仪体显膜阻率试等设备用对解核材进行能析价先进术过料设计新,阳光源电槽能题的究突,现了心能标提。科研人方光能自立坚持发入和术新驱战造一支自创能验富的业发导参与定个业请利多成内领的解水氢统合试台同光能保持国高等院校密交后上海通中科技术国科院院校研开展系研合。项目用光能产品各风光制项目得应02以来,阳光能续国六内蒙综能夏长江力项提电水制设,逐步技优”为“场。◼四川联能份限司四川联能份限司成于00年9月8日22年直持注于新能源解决方案和先进的制氢技术为研发主导方向,并延伸至氢能领域的产品开发。公司ALKL列水电解制氢术,由亚联氢能与北工大学团队合作研发效降低电解电压,少电过程整能耗提升解效。电解及系结构亚氢能主设计。该产技特如:密封片用型分材料证电槽密性。采用石隔布电槽可低耗绿环不含癌用洗滤器等优。完善联报功。采用的PC制障自复能。占地,备置凑。运行全连运不停。自动水高可现置现无管。在000流下荷调自、全定行。设备用命,靠高。公司发全制系为PLC程控全动行。有动机自检测报警联等制能做一键机自化当PC生障能手操,确保统续氯。碱性电解槽部材部分企业◼碱性解隔的表企业国内性解企用PS膜多PS绝大分依进品供应部分企开使复膜生制企主有中资限司fatroup及能技北)有公。碳能技新无机复隔简复膜是陶粉和体组,对标洲公的合膜复隔表面米孔内为米孔结断气越能力时过解离子具永亲性与进隔性相有较的解性能和用命目复隔膜大幅达2可以足型解尺需求。碱性解镍的表企业安平辉丝制简称辉丝丝网产镍要织工为平纹编和纹抗能力;用纯丝织,网抗蚀力。碱性解用网前部国化企分在北较。碱性解电喷的表性业保时从碱电槽网催剂涂有十年要用子射艺涂材料目推第代术阴极用镍钠层此种术优是电低压低成本、寿。时正在其0A/00/第代极研发。莒纳技新代绿电极料解方供商3年1纳技首碱液电极JA系列产品、首条碱液电极中试产线正式发布与启用,电流密度最高可达10A/,望力性电槽槽量0Nh上莒科技术员提出了一电槽性目标:⚫性能到10/2V5°;⚫ 电流度节围到1090/²;⚫电在0A/情,直电降至4.hNH以。北京锐创能技限公是锐创技限公旗专研生和销氢能催电的新术业热涂料研生产电涂设到热涂工和活化流工电槽设企提催电成品整解方司催电已经电解厂、研构高校多测,应于制头业00方电槽。质子交换膜电解槽企业分析质子交换膜电解水制氢技术企业布局情况布局子换电槽企业要布中国德和威等除传专注于电槽发企外还包能化工工体电相传汽内燃料电池研机技孵等等型业通自研发参或购手来实布加速企转,多中近几完布。相关业如Cu康明)、(吉)、(德、Nrytio曼能方Plgw拉格osy(斯斯、f(弗西子ot丰田国化赛克斯中船派氢能中院化物阳电源国电投上海器晨科清股份、宏体,体下表示排不先)。表6质交膜解企业部)1Cm美国26中电丰业中国2E法国27国富氢能中国5西班牙28广东卡沃罗中国4chiZosen日本29威孚高科中国5rEctrolyz德国30氢晨科技中国6-TECTE德国31清能股份中国7tar挪威32氢器时代中国8asE德国33青岛创启信德中国9TMPow英国34鹭岛氢能中国10TMLeEctroly德国35淳华氢能中国11Nlogen挪威36索拉尔绿色能源中国12nsE德国37融科氢能中国13Thysr德国38瑞麟科技中国14TokyoGas日本39绿航星际研究院中国15Toyota日本40上海澎篮新能源中国16Ohmium美国41率氢技术中国17PlugPow美国42江苏兴燃科技中国18中石化石科院燕山石化中国43时代氢源科技中国19中石化石油机械中国44暗流科技中国20康明斯恩泽中国45安徽清技氢能中国21赛克赛斯中国22中船派瑞氢能中国23中科院大连化物所中国24阳光电源中国25长春绿动中国自22年半到23年局子换解水企越越加速子交换电水术商化进,分业态下。表7质交膜解企业态部)2022年6月Roll-RoycEctrolyzRoll-Royce收购了PEM电解槽企业lEctrolyzr54%的股权,后者的创新技术将成为Roll-Royce动力系统部门新mtu电解槽系列产的基础,其电解槽预计于2023年在腓特烈港的验证中心投入运行2022年11月赛克赛斯赛克赛斯的6W的PEM纯水电解制氢设备发往蒙古金麒麟新能源股份有限公司在内蒙古打造的风电制氢就地消纳项目。该项目由风力发电结合PEM纯水制氢技术生产氢气,通过高压气态运输方式供给当地化工企业进行消纳。实现了氢能源制、储、运、用氢体系的商业化。2022年11月国富氢能与卡沃罗国富氢能与卡沃罗联合开发的100Nm³/h(0.5W)PEM电解槽正式下线,并将集成为1W制氢系统。该台PEM电解槽为广东省首台PEM电解槽,其设计依据现行国家标准和O国标准,拥有自主知识产权,且性能对标国内领先和国际先进水平。2023年1月金宏气体、索拉绿色能源金宏气体在2023年初成立索拉尔绿色能源(苏州)有限公司,聚焦LK碱性,PEM质子交换和EM阴离子交换膜电解水制氢装备的研发、制造、销售和技术服务等2023年3月嘉庚创新实验室鹭岛氢能嘉庚创新实验室的“高性能百千瓦级PEM制氢电槽及其核心材料”项目已通过厦门市促进科技成果转化中心组织专家评价。基于该科技成果孵化形成的公司,鹭岛氢能已推出高性能百千瓦级PEM制电解槽产品,并在窑炉、离网制氢系统等多种场景开展应用测试,在此基础上开发的兆瓦级PEM制系统产品也正在筹备开展应用测试工作。2023年3月ToyotaToyota开发了使用燃料电池电堆和i的其他技术从电解水中产生氢气的新型电解设备。该设备将于今年3月在电装福岛公司的工厂投入使用,该工厂将作为技术实施场所,以促进其未来的广泛使用。质子交换膜制氢设备产能情况目前子换电槽处于业推的期段但相企的能计方可以看,企均为好未几年PM解大规应,到225附近产规划大分为5W或W别。表8质交膜氢备产(分)Cms在美国新设工厂的PEM电解槽产能为500W,未来可扩展到1G,比利时工厂的PEM电解槽产能扩大至1G,并为其位于加拿大密西沙加的工厂增加了空间,还在西班牙和中国建设两家新的电解槽工厂,每家工厂的产能为500MW,可扩展至1GWTM在英国谢菲尔德PEM电解槽产能为1GWN到2025年,在美国康涅狄格州的PEM电解槽产能扩大为500赛克赛斯氢能现有年产能达50M,在建的年生产能力达GW级长春绿动氢能建设年产百千套PEM制氢设备生产线(GW级)中船派瑞氢能年产120套PEM制氢设备氢器时代预期2025年PEM电解制氢装备达到百MW级产能卡沃罗一期规划建设PEM电解槽1GW的智能化生产线数据源公资,银(a)理质子交换膜制氢装置应用根据子换制装规模不应领也不样其百瓦的质交换膜制装多于子工半体电属末加和校验等域W上的子换制装可用加站氢耦合绿efl他领中欧盟拟在35年售用efl的燃用车轻商利质子换制氢装的用。国内相项大数为技验的范目由各政推或持虽多于建设阶但期露的关项数较且机模较质交膜解项从W级百W级模发趋势为显。23年1月30日IMPwr与e署合同每合都向e出售一套由0W的PEM解槽成制工是IMPwr首部基于其3PCUE组的10W准模两制工将安在茵团德林根燃发电厂。一工预于24投,二工计在25年始。223年3月20日吉股份布于司资公司长绿氢科有限司签订安光绿合氨一化范目PEM氢设供合暨联易的告合同价为20元涉及10N/h的PM解制系,三批付。同日Cus布将为拿魁克回项目供共计0W的PEM电解槽该目由4个y50将是yZ50次装其氢能力是有PEM电水设备五。厂前在建中计于25年投运。其他子换电水氢项如表示。表9质交膜解制氢目部)/MW六安兆瓦级氢能综合利用示范站运行投产中国安徽1氢电耦合长江电力绿电绿氢示范项目运行投产中国湖北1加氢金麒麟新能源公司PEM纯水解制氢项目建设中中国内蒙古6化工原料大安风光制绿氢合成氨一体化范项目建设中中国吉林50绿氨加拿大碳回收项目建设中加拿大魁北克90-fuel旗舰一号甲醇项目建设中瑞典西诺尔兰省70-fuelGET2Ncs项目建设中德国林根100化工原料质子交换膜电解槽部材部分企业目前子换电槽膜电以CM备为主包热转印涂涂工艺涂仍开过程质交换电槽企多制电时第方极企业有量货部相关业下所。表0膜极关业部分)Johoney(庄信万丰)、DeNora(迪诺拉)赛克赛斯氢能、中船派瑞氢能、中科院大连化物所、长春绿动、基创能、擎动科技、唐锋能源、亿氢科技、武汉理工氢电、枡水能源、中科科创、氢辉能源、青岛创启信德新能源庄信万丰持续专注于开发下一代技术,包括膜电极组件A,催化剂涂层膜燃料/解催剂质子技动料和PEM解核材能的升。在过的年M在建绿业。过购牛的xsry厂扩产,并宣与业先业:Plgo、oeroyr和yr立合伙关系,续展术品相关务JM将续氢领进深。中科创托中院海高研院才伍技术力自知产权燃料电电化及电研发模生及在PM解膜极面通采用自动程控喷的艺备PM电,实现片为00m的电极制应品已现量出并百千的堆上现目正筹划工产线建,持在PEM氢方发。枡水能主产盖PEM解氢化电极氢料池化等膜电极方面已实现大尺寸PEM电解水制氢膜电极规模量产,最大可加工尺寸活性面积502年能50,正规划0W级膜极线设。武汉工电燃电外主发向氢域的PEM电水电极相应品向内家PEM电制氢备业货出口欧市于地可生源制氢。氢辉源经成为10万/的PM极连涂生线其膜极产已国外家解公司进性及命证前小批的关PM解槽公司。鸿基在22年6建设国首电制氢CM对生年产规模到0万。质子交换膜生产企业目前子换电槽用的多全磺均膜国外用为泛为科的Nfon5和fon7列子换,均在00m上其如Fa(富ov(维A(杰东岳来能汉科科新料、通用能国储等业同有应品部分业下所。表1质交膜业部分)Chemos(科慕)、Fmatech(富马)、ovay(索尔维)、GC(艾杰旭)东岳未来氢能、汉丞科技、科润新材料、用氢能、武汉绿动、国润储能东岳来能营务括全磺树料池电和流池大应领域用质交膜及PFE膜等其电用子换膜通国下龙企业技验证开小模量采购应于业项正规设连化规模解氢质子交膜产。汉丞技海科家核心以科为导主要力研产销售能用含氟材料增型微孔等品在PM氢方面针小和电解分推出了同号全磺复合。通用能主业包气体散质交膜氢能键料研与量化。其质交膜气扩层(基已相客处进测验。科润材在健领和工制方均相产品其在业氢上科润材料已的熟品有NPM517系膜。为提质交膜解效过低子换厚度降内的姆阻损是未来开方之如发基膨聚氟烯聚醚酮多支材的全磺复合te东来氢汉科通氢润材等同样相布局开全磺复膜的时需持子换膜机稳性氢渗透保证电解的全寿。分产指如表示。表2质交膜品标(分)eeFumatechFumatechNafnN-115NafnN-117S-960-S-990-PK厚度m12718354-6690-105基重/㎡250360136-142140-180质子电导率mS/cm8383>40>60离子交换容量meg/g0.890.891.151.11-1.22有无增强\无无微孔PEEK织物催化剂生产企业催化是PEM电槽核心材其对PM解的能响,且率控制步主由阳发的析反OPEM电槽阳催剂通为r基催化如Ir黑I2等,载在11.5/2阴催剂常为tC化。PM解催剂从a贺Uor优科A巴斯等企业购买国中科创济平能源擎科技枡水能源氢中科中自技业正积推相产开和客验,实小模出。化相企如下。表3催剂关业部分)u(贺利氏)、Umicor(优美科)、(巴斯夫)、TKK(田中贵属)中科科创、济平新能源、氢电中科、擎动科技、武汉理工电、枡水新能源、中自科技、龙蟠氢能源、青岛创启信德能源、中石大新能源、合肥动量守恒中科创质交膜电解氢化方后推了化黑铱钌等相关催剂品并已具备单次斤的产能与家子换膜氢备生产企达了作产交付。济平能生的化在燃电和电制上都相应在电制氢,济平能目主推的产有PEM电槽阳极化和性极料,中PM催化满年能以到00千在02年2月平能向能股交了公级PM解化。氢电科营品燃电池化和解催剂其电水化主包含析氢的铂和铂碳系列催化剂和析氧的铱基系列催化剂,相关产品已经在电解水领域商业化售。气体扩散层生产企业气体散起传水气气递子为化剂提机支等用PM电解的极体散可为毡或而由阳过位高阳极体散层多为为止长运行钛氧导电率降其面需覆金属层。目前a(卡西菲特江尔特惠新材安境等业提供相应品相企如表所。表4气扩层关业(分)aert(贝卡尔特)、eConGmbH(梅利夫)、GKNrls(吉凯恩)浙江菲尔特、西安菲尔特、惠同新材、通氢能(碳基)、中钛国创、安泰环境、金科技、合肥动量守恒、玖昱科技西安菲尔特金属过滤材料股份有限公司是另一家有能力生产质子交换膜电解槽气体扩散层企目西尔特产处试阶且已和家PM电头部业展合作对关品行试。浙江菲尔特过滤科技股份有限公司在电解水方面可提供,金属双极板、气体扩散层PM钛AK泡镍毡、面电腐等关品浙菲特通采直径为米的合纤生产毡目已有50方/的体散产线未随着质交膜氢备应用广浙菲特将相产扩至1方/双极板双极与体散作类似同起传水氢气氧递子为催剂层提供械撑作PEM解的极通钛基极表镀有Pt或Au等金属涂或行他面理前臻能泉益浙菲特西泰金企可提供相双板品涂企业括af(科技、IatCatis(湃、常州迈。关业下表示。表5双板关业部分)DN(德纳)、Graber(格雷伯)tool(法因图尔)、治臻新能源、金泉益、浙江菲尔特、西安金、博远新能源、三佳机械、中钛国创、泰环境、涂层:Nanoflm(纳锋科技)、mpactCoatins(毅湃)涂层:常州翊迈、北京实力源、上海福宜中科迈格、汇成真空治臻份前苏常的生基有0片年的极产燃电池双极板电水氢双板的合线将据司的务向整同品的量上海治臻生产的双极板采用工业级钛合金作为主要材料,通过冲压工艺制备双极板,可使用04m以薄,低材料本同还发非贵属层术
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