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運行電流密度高、能耗低、產(chǎn)氫壓力高，易于與可再生能源消納相結合PEM電解水制氫設備正迎來快速增長期。

今年以來，國內PEM電解水制氫示范項目開始明顯增多，部分PEM電解水設備企業(yè)的出貨量也有了明顯的增長。此外，PEM電解槽在核心材料的國產(chǎn)化方面也有了顯著的突破。

項目推進加快，企業(yè)競爭激烈

目前國內各地的光伏、水電、風電等可再生能源制備綠氫的項目正在快速增加當中，這將在一定程度上拉動上游PEM電解水制氫設備的出貨規(guī)模。

7月8日，國家電網(wǎng)浙江臺州大陳島氫能綜合利用示范工程投運。這也是全國首個海島“綠氫”綜合能源示范工程，為我國可再生能源制氫儲能、氫能多元耦合與高效利用提供了可復制可推廣的示范樣板。

該工程利用海島豐富的風電，通過PEM電解水制氫，構建了‘制氫-儲氫-燃料電池’熱電聯(lián)供系統(tǒng)。項目投運后，預計每年可消納島上富余風電36.5萬千瓦時，產(chǎn)出氫氣73000標方。

“今年上半年，公司PEM電解水設備在可再生能源制氫領域的應用進展較快，預計氫能領域應用的銷售額占總體收入的20%以上，同比去年翻了一倍多。”賽克塞斯氫能工程部總監(jiān)侯立軍告訴高工氫電，公司今年參與了多個可再生能源制氫項目的競標，并且在大型PEM電解水制氫項目方面有了突破。

作為老牌PEM制氫設備企業(yè)，賽克賽斯氫能2021年成功開發(fā)出國內首臺套MW級PEM制氫設備，同時也是國內中小型PEM電解槽出貨量最多的廠商。在其上半年已經(jīng)交付的訂單中，用于風光電等可再生能源制氫領域的設備多為20標方以上，最大的有300標方，其在近期交付的MW級PEM電解水制氫設備，預計將在不久后由客戶正式對外公布啟動生產(chǎn)。

事實上，像賽克賽斯氫能這樣搶灘可再生能源制氫市場的PEM電解水制氫設備企業(yè)還有中船718所、康明斯、陽光電源等多家公司，這些項目大多由中石化、中石油、國家電網(wǎng)等大型能源央企主導。

在確定性的下游需求、普遍的樂觀預期雙重因素驅動下，一些新勢力也紛紛加入到PEM電解水制氫設備研發(fā)制造的大軍當中，參與相關示范項目，以期在未來占據(jù)市場的一席之地。

7月6日，吉林大學化學學院、無機合成與制備化學國家重點實驗室鄒曉新教授研究團隊與動量守恒團隊正式簽約啟動“PEM電解槽創(chuàng)業(yè)項目”，雙方將聯(lián)合組建創(chuàng)業(yè)公司，開展PEM電解水制氫的商業(yè)化項目。

上市公司同樣也盯上PEM電解水制氫設備的市場蛋糕。6月下旬，航天晨光（600501）成功參與中國石化石油化工科學研究院新能源所重點科研項目——《15～60NM³/h PEM電解水制氫試驗平臺項目》，為該項目提供PEM電解水試驗臺撬裝設備，標志著航天晨光向氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游制氫市場的拓展邁出了實質性的一步。

PEM電解槽的優(yōu)越性與不足

在堿性電解水制氫設備主導的市場格局下，PEM電解水制氫設備能快速崛起離不開其自身的優(yōu)秀特性——更容易與可再生能源相結合。

一般而言，堿性制氫在電流密度上存在天花板，PEM制氫能輕松突破堿性的天花板，且其在啟動速度方面擁有更大的優(yōu)勢，并且相較于堿性電解水制氫，PEM電解制氫過程中使用純水而非堿液，這樣一來也可以免去了后期回收和治污的成本。同時，PEM電解水制氫設備在全生命周期內維護成本更低。

最關鍵一點在于，PEM電解水制氫設備的負荷調節(jié)范圍相比堿性設備更加寬泛，在應對可再生能源發(fā)電間歇性和波動性上更加得心應手。

但是，PEM電解水制氫設備的缺點是成本高，一般是堿性電解水制氫設備的4倍以上，這也影響了其市場的推廣。

從國際維度來看，我國的PEM電解水制氫技術與國外相比還存在一定差距，在設備壽命方面，國外PEM電解水制氫設備的壽命約為60,000h左右，我國尚缺乏驗證。在制氫效率方面，我國PEM電解水制氫設備的電流密度和電解效率也與歐美存在較大的差距。

產(chǎn)業(yè)化瓶頸持續(xù)突破中

當前，PEM電解水制氫設備的研發(fā)重點是圍繞電解效率、耐久性和設備成本三個關鍵降本性能指標推進整體技術研發(fā)。對于國內PEM電解水制氫設備企業(yè)來說，產(chǎn)業(yè)化的最大瓶頸在于成本高，核心材料主要依賴進口。

“目前影響PEM電解水設備產(chǎn)業(yè)化最大的瓶頸在于關鍵材料。”一家企業(yè)負責人表示，進口的材料產(chǎn)品交期長，售后方面也存在不確定性，如果能在材料方面實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，PEM電解槽至少能在現(xiàn)有的基礎上降本40%左右。

好消息是，國內PEM電解槽材料企業(yè)已經(jīng)開始陸續(xù)進場，開啟國產(chǎn)化替代的嘗試。特別是今年上半年，部分企業(yè)有了向量產(chǎn)階段邁進的趨勢。

以膜電極為例，為了滿足市場批量化應用的需求，鴻基創(chuàng)能在生產(chǎn)工藝方面針對PEM電解槽特性，設計了專門的膜電極生產(chǎn)線。6月17日，鴻基創(chuàng)能舉行了高性能膜電極及PEM電解水制氫項目投產(chǎn)儀式，該投產(chǎn)項目中的PEM電解水制氫CCM卷對卷生產(chǎn)線乃國內首條，年產(chǎn)能規(guī)模達到30萬平米，填補了行業(yè)空白。

另一方面，隨著國內燃料電池產(chǎn)業(yè)化的提速，燃料電池成本正在快速下降（近兩年電堆價格都在急速下降），其成本下降的效益可以被PEM制氫設備所分享。隨著技術進步和規(guī)模化供應的增加，PEM電解槽設備成本下降是必然趨勢。

目前PEM電解槽的部分關鍵材料尚需依賴進口，這需要一定的時間來換成長空間。未來通過關鍵材料的國產(chǎn)化替代，加之新老“玩家”不斷在提升制氫效率、降低成本方面做出貢獻，PEM電解水制氫市場還將進一步增長。

原標題：PEM制氫“突圍”