圖源:攝圖網(wǎng)
近日,電解槽開(kāi)發(fā)商H2U Technologies宣布,已成功演示了首個(gè)用于商業(yè)制氫的無(wú)銥質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽,現(xiàn)如今所有商業(yè)化的PEM電解器都依賴(lài)銥催化劑來(lái)運(yùn)作,銥也是一種昂貴的稀有元素,本次H2U的技術(shù)突破緩解了銥供應(yīng)不足的現(xiàn)狀,并使得綠色氫氣生產(chǎn)的成本大幅降低。
(資料圖片)
據(jù)悉,早在2022年底,H2U已在小型電解槽中證明了其無(wú)銥催化劑材料的有效性,自那時(shí)起,該公司就將這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)展到200kW的電解槽系統(tǒng)中,并用于內(nèi)部測(cè)試和演示。
H2U Technologies首席執(zhí)行官M(fèi)ark McGough表示:非銥PEM電解槽將改變綠氫行業(yè)。這門(mén)突破性技術(shù)將使氣體生產(chǎn)成本下降,并緩解供應(yīng)鏈的限制,使綠氫在廣泛的應(yīng)用中更容易獲得并具有成本效益。
常見(jiàn)制氫技術(shù)路徑分類(lèi)及成本對(duì)比
目前氫氣主要有三種主流制取路徑:1)以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫;2)以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫;3)電解水制氫。此外還有其他制氫方式包括生物質(zhì)制氫、太陽(yáng)能光催化分解水制氫、核能制氫等。
各類(lèi)氫氣來(lái)源存在一定的技術(shù)和成本差別,電解制氫與煤炭、天然氣制氫成本仍有較大差距,其中煤炭制氫成本最低,為0.9-1.2元/立方米,天然氣制氫成本為1.2-1.5元/立方米,而中國(guó)的電解制氫發(fā)展仍處早期,成本在3元/立方米左右,未來(lái)還有較大下降空間。
未來(lái)可再生能源制氫有望成為主流
國(guó)內(nèi)氫能供應(yīng)體系發(fā)展路徑以實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)高效便捷的氫能供應(yīng)體系為目標(biāo),未來(lái)將在氫的制儲(chǔ)運(yùn)加各環(huán)節(jié)上逐漸突破。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,隨著用氫需求的擴(kuò)大,結(jié)合可再生能源的分布式制氫加氫一體站、經(jīng)濟(jì)高效的集中式制氫、液氫等多種儲(chǔ)運(yùn)路徑并行的方案將會(huì)是主要的發(fā)展方向。
從氫氣供給結(jié)構(gòu)趨勢(shì)來(lái)看,根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟資料,預(yù)計(jì)在2030年,煤制氫配合CCS技術(shù),可再生能源電解水制氫將成為有效供氫主體,可再生能源電解制氫產(chǎn)量占比超過(guò)10%;到2050年,中國(guó)能源結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)化石能源為主轉(zhuǎn)向以可再生能源為主的多元格局,可再生能源電解水制氫將成為有效供氫主體,煤制氫配合CCs技術(shù)、生物制氫和太陽(yáng)能光催化分解水制氫等技術(shù)成為有效補(bǔ)充,全國(guó)可再生能源電解氫供給量占比增長(zhǎng)至70%左右。
中國(guó)是全球最大的氫氣生產(chǎn)國(guó),目前全國(guó)氫氣產(chǎn)量超過(guò)2000萬(wàn)噸,中國(guó)在氫能產(chǎn)業(yè)方面具備良好的基礎(chǔ)。
目前存在的制氫技術(shù)中,使用煤炭或天然氣制氫具有顯著的成本優(yōu)勢(shì),但該技術(shù)容易導(dǎo)致環(huán)境污染,并且受限于不可再生原料的供應(yīng),難以長(zhǎng)期作為氫能供應(yīng)的選擇。
電解水制氫是一種能夠支持未來(lái)巨大氫能需求并且具備穩(wěn)定原料來(lái)源的制氫方式。盡管目前成本較高,但中國(guó)每年擁有大量的可再生能源如風(fēng)能和光伏發(fā)電,可以大大降低制氫所需電力的成本,推動(dòng)電解水技術(shù)的普及使用,并有效解決可再生能源消納問(wèn)題。
綜合來(lái)看,未來(lái)綠氫的發(fā)展具有巨大的市場(chǎng)潛力。在政策利好和新技術(shù)發(fā)展的雙重背景下,綠氫的產(chǎn)量還將有更大的提升空間。
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