电解水制氢金属粉末市场规模、发展趋势及主要生产厂商产能
电解水制氢金属粉末市场规模、发展趋势及主要生产厂商产能
电解水制氢技术是实现绿色制氢的重要途径之一，其市场规模和产能发展备受关注。本文将从行业发展现状、市场规模、技术进展以及不同技术路线对金属材料的需求等方面，全面解析电解水制氢金属粉末市场的发展趋势。
电解水制氢行业发展现状分析
中国电解水制氢行业处于发展初期，市场集中度较高。2023年，国内电解水制氢行业CR3为72%，主要企业包括派瑞氢能、隆基氢能和阳光能源。2023年中国共19个电解水制氢项目完成中标，中标规模达898MW。其中，派瑞氢能、隆基氢能、阳光电源分别中标256.5MW、202MW、152MW。
国家政策大力支持电解水制氢行业发展。例如，《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确提出，2025年可再生能源制氢量达到10-20万吨/年。预计2025年绿氢需求量将达到约120万吨，2023-2025年的电解水制氢设备累计出货量预计达到约15GW。在此趋势下，预计2026-2028年将再度迎来一波增长趋势，到2029年出货量可达20GW。
技术进展
阴离子交换膜(AEM)技术
南开大学联合西班牙巴斯克大学利用金属载体相互作用构筑了碱性条件高活性析氢催化剂，能够在每平方米5万安培的大电流密度下稳定运行超过1000小时，满足了阴离子交换膜电解水制氢技术商业化应用的需求。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品。自主研发AEM系统
清能股份推出的5MWAEM电解水制氢系统，具有动态响应能力强、产氢灵活性高、产氢纯度高等优点，电解槽直流电耗3.6~4.3kWh/Nm3，通过模块化设计便于运输和扩展。这项技术使得绿氢生产成本大幅降低，实现了大规模应用。钌基析氢催化剂
南开大学团队开发的一种钌纳米颗粒与氮化钛载体之间具有强相互作用的催化剂，这种催化剂在大电流密度下依然能够保持长时间的高活性，满足商业化应用需求。这一研究成果在国际著名学术期刊《自然-通讯》发表。
《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》从技术水平提升、统筹产业布局、推进示范应用及完善政策支持机制等方面对我国可再生能源制氢行业中长期发展做出了规划：
- 2025年：可再生能源制氢量达到10万吨至20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分。
- 2030年：实现可再生能源制氢广泛应用，有力支撑碳达峰目标实现。
- 2035年：可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
示范项目：国家发展改革委组织申报绿色低碳先进技术示范项目，支持大规模可再生能源电解水制氢。要求电解水制氢规模不低于10万千瓦，并适应可再生能源动态特性，产量调节范围50%-100%，每小时负荷调整率不低于30%。
电解水制氢金属粉末市场规模
电解水制氢是一种通过电能将水分解成氢气和氧气的方法，在氢能源的制备领域占有重要地位。根据制氢原理的不同，电解水制氢技术主要分为碱性电解水(ALK)、质子交换膜电解水(PEM)和固体氧化物电解水(SOEC)几种类型。不同的技术路线对金属粉材料的要求各异。
碱性电解水制氢(ALK)
在ALK制氢技术中，铁常用于阴极面，镍用于阳极面。这些金属的选择主要基于其成本低和耐用性较好。然而，为了提高催化效率，有时也会在传统金属基础上添加少量的高活性金属。例如，掺杂少量钴或钼的镍电极在实验中表现出更高的催化效率和更好的稳定性。
质子交换膜电解水(PEM)
PEM电解水制氢技术依赖于铂、铱等贵金属作为电催化剂。铂因其优异的导电性和催化活性，被广泛用作阴极材料，而铱主要用作阳极材料。这些贵金属在提高电解效率和设备响应速度方面具有无可比拟的优势，但也带来了高昂的成本问题。
固体氧化物电解水(SOEC)
SOEC技术不依赖贵金属，通常选用镍、钢等较为廉价的金属材料作为电极。镍因其良好的高温特性，常被选作主要电极材料。此外，为了提高电极在高温下的抗氧化性和抗腐蚀性，有时会在镍基体中加入铬等元素形成合金。
电解水制氢行业中，不同的技术路线对金属材料有不同的需求。碱性电解水(ALK)技术凭借低成本和成熟的工业化应用占据一定的市场份额，但其效率不及质子交换膜电解水(PEM)。PEM技术虽然效率高，但因其依赖贵金属铂和铱，成本较高。固体氧化物电解水(SOEC)技术在高温下具有高效能，且不依赖贵金属，但其商业化应用仍在发展阶段。未来，随着技术的不断进步和新材料的应用，电解水制氢技术有望在氢能源领域发挥更为重要的作用。