当前,国内绿氢制造装备以碱性电解槽(ALK)为主导技术路线,其成本优势显著且技术成熟。2023年以来,碱性电解槽占绿氢项目招标规模的94.2%,单套1000Nm³/h设备价格较2020年下降近50%,成为大型项目首选。相比之下,质子交换膜(PEM)和高温固体氧化物(SOEC)电解槽仍处于小规模应用或研发阶段,技术成熟度和经济性有待提升。
从区域布局看,绿氢产业高度集中于风光资源丰富的“三北”地区。内蒙古在建及规划项目占全国总规模的60%以上,河北、吉林、甘肃等地也加速推进风光电制氢基地建设。例如,张家口计划到2026年实现绿氢日产能216吨,通过智能微电网技术实现可再生能源与制氢的高效协同,为规模化应用提供示范。
政策支持方面,国家《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确绿氢战略地位,上海、北京等城市已出台专项产业政策。然而,目前国内绿氢产业仍以示范工程为主,全国在运项目仅37个,但在建及规划项目规模为在运项目的21倍,产业化进程正处于从试点到商业化落地的关键阶段。
技术挑战与成本压力仍是主要瓶颈。绿氢综合成本仍高于灰氢,电解槽设备占制氢总成本的50%以上,配套储能系统进一步推高投资。尽管方形常压ALK、模块化ALK等新技术路线适应大型化需求,但其价格是主流圆形带压ALK的1.5-2倍,且设备稳定性和寿命仍需验证,短期内难以替代现有技术。
在国际市场,国产装备已展现出竞争力。例如,派瑞氢能12MW电解槽在纳米比亚投运,成为非洲南部最大功率绿氢设备。此类案例表明,国内企业在智能微电网集成和设备可靠性方面达到国际水平,为未来技术出口和全球市场拓展奠定基础。
国内绿氢制造装备的发展方向可归纳为以下几个重点领域,综合技术创新、规模化应用及产业链协同需求:
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电解水制氢技术突破
聚焦质子交换膜(PEM)和碱性电解槽(AWE)等核心设备的效率提升与成本优化,推动电解槽大型化(单槽兆瓦级以上)和模块化设计,缩小与国际先进水平差距同时,海水直接电解制氢技术研发成为解决资源约束的新方向。 -
可再生能源耦合与规模化生产
装备需适应风光电一体化制氢场景,通过智能化控制系统实现波动性可再生能源的高效消纳,支撑“三北”地区绿氢基地的规模化建设。 -
液氢储运装备研发
针对绿氢长距离运输需求,加快液氢制备、低温储存和运输装备的技术攻关,突破高压气态储氢密度限制,提升液氢产业链的国产化水平。 -
多元化应用场景适配
开发适用于化工、冶金等工业领域的高纯氢制备装备,以及分布式发电、氢氨醇一体化等新兴场景的定制化制氢设备,推动装备与下游应用协同创新。 -
标准化与智能化升级
完善绿氢装备的制造标准体系,推进数字化设计、智能制造和远程运维技术应用,降低全生命周期成本并提升可靠性
以上方向体现了技术迭代、产业协同和政策引导的深度融合,旨在构建绿色、高效、自主可控的绿氢装备体系。
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