綠色可再生氫氣憑借其零排放的特質(zhì),將成為未來(lái)構筑低碳社會(huì )的重要載體。和使用煤或天然氣等化石原料生產(chǎn)的灰氫相比,綠氫的生產(chǎn)過(guò)程是零碳的。2022年3月國家發(fā)改委發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》明確提出,2025年可再生能源制氫量達到10-20萬(wàn)噸/年。而使用電解水制氫技術(shù)耦合可再生能源是目前生產(chǎn)綠色氫氣最主流也是最重要的方式。
目前可再生能源電解水制氫項目正在中國如火如荼地建設中。根據勢銀(TrendBank)的市場(chǎng)調研和統計,目前全國已有超過(guò)100個(gè)在建和規劃中的可再生能源電解水制氫項目。勢銀(TrendBank)預測,2025年綠色可再生氫氣的需求量將達到約120萬(wàn)噸,2023-2025年的電解水制氫設備累計出貨量預計達到約15GW。
圖1:2021-2025年電解水制氫設備年出貨量預測
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
“三北”地區將在未來(lái)三年內成為中國的綠氫生產(chǎn)中心。根據勢銀(TrendBank)的統計,從項目數量上來(lái)看,接近70%的綠氫項目集中在三北地區。其中,約有41%的綠氫項目集中于西北地區。
圖2:綠氫項目地域分布
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
而從綠氫產(chǎn)量上來(lái)看,“三北”地區獨占鰲頭。根據勢銀(TrendBank)的統計,預計到2025年,“三北”地區將生產(chǎn)全國97%左右的綠色氫氣。這意味著(zhù)約有超過(guò)14GW的電解水制氫設備將安裝于“三北”地區。
圖3:綠氫產(chǎn)量地域分布
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
相較于中國其他地區,“三北”地區在可再生能源制氫上具備獨特的優(yōu)勢。
首先,“三北”地區擁有豐富且廉價(jià)的可再生電力資源,在“三北”地區開(kāi)展可再生能源制氫項目既可以降低制氫成本,又可以解決可再生能源的消納問(wèn)題。
其次,考慮到氫氣長(cháng)距離運輸仍然存在成本瓶頸,目前的可再生能源制氫項目大多采用就地制氫就地消納的經(jīng)營(yíng)模式。而“三北”地區有大量的化工企業(yè)(合成氨/合成甲醇)和煉化企業(yè)可以作為綠色氫氣的終端應用客戶(hù)。
因此,“三北”是現階段最適合發(fā)展可再生能源制氫的地區。
預計至2025年,電解水制氫技術(shù)將主要應用于交通、化工、煉化、鋼鐵、儲能等領(lǐng)域。綠色氫氣在上述領(lǐng)域的應用可以分為兩個(gè)大類(lèi):
圖4:電解水制氫技術(shù)主要應用場(chǎng)景
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
其中,化工領(lǐng)域對電解水制氫設備的需求量最高,主要集中于合成氨和合成甲醇領(lǐng)域。根據勢銀(TrendBank)的統計,2023-2025年,合成氨領(lǐng)域的氫氣需求量將占到64%,遠遠高于其他應用領(lǐng)域。大規模綠色合成氨項目的規劃是主要原因,目前綠色合成氨項目的綠色氫氣規劃產(chǎn)量都在萬(wàn)噸級以上,遠遠超過(guò)其他應用領(lǐng)域的綠色氫氣規劃產(chǎn)量。
圖5:綠色氫氣應用領(lǐng)域分布
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
未來(lái),電解水制氫設備的出貨量可能在2025年迎來(lái)井噴式增長(cháng)。根據勢銀(TrendBank)的預測,2023-2025年中國電解水制氫設備預計累計出貨15GW,其中2025年中國電解水制氫設備的年出貨量預計將超過(guò)11GW,占比達到75%,遠遠高于2023-2024年的年出貨量。
圖6:2023-2025年電解水制氫設備年出貨量預測
來(lái)源:勢銀(TrendBank)
大型綠色合成氨項目的投產(chǎn)是造成2025年電解水制氫設備爆發(fā)式增長(cháng)的主要原因。根據勢銀(TrendBank)統計,目前規劃的大規模綠色合成氨項目,綠氫年規劃產(chǎn)量都在萬(wàn)噸以上,其中最大的項目年綠氫規劃產(chǎn)量達到了25萬(wàn)噸(搭配632臺1000Nm3/h的堿性電解槽)。這些項目預計都將于2025年逐步開(kāi)始投產(chǎn)。
勢銀(TrendBank)認為,隨著(zhù)電解水制氫成本的逐漸下降和下游應用場(chǎng)景的建立,未來(lái)電解水制氫設備市場(chǎng)將迎來(lái)更好的增長(cháng)態(tài)勢。勢銀(TrendBank)也會(huì )對未來(lái)的電解水市場(chǎng)持續跟蹤,密切關(guān)注電解水制氫產(chǎn)業(yè)上下游的發(fā)展情況。