氢能源行业市场现状与发展趋势分析,电解水制氢有望成为市场主流

【导读】： 近年来，氢能源产业发展提速，随着下游应用的逐步推广，氢能源产业链日趋完善。但从产业链各个环节来看，目前，制氢和储氢环节的技术难度更高，是产业发展的关注焦点。

 从产业链的角度来看，氢能源主产业链包括上游氢气制备、氢气运输储存、中游氢燃料电池、下游氢能源燃料电池应用等多个环节。其中，上游氢气制备包括氯碱工业副产氢、电解水氢、化工原料制氢（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、石化资源制氢（石油裂解、水煤气法等）和新型制氢方法（生物质、光化学等）等多种途径；氢气储存包括气态储氢、液态储氢、固态合金储氢三种方式，氢气运输包括罐车运输、管道运输等方法途径；中游氢燃料电池涉及质子交换膜、扩散材料、催化剂等多种零部件和关键材料；下游燃料电池应用包括便携式应用、固定式应用、交通运输应用。
 
总体来看，氢能源产业链所涉环节和细分领域众多，并随着技术的进步，下游应用环节不断得到拓展，产业链不断完善。此外，在所有产业链环节中，目前技术难度最大的是制氢与储氢环节。

天然气制氢仍是市场主导，电解水制氢技术有望成为主流
 
从制氢的方式来看，目前，制氢技术主要有传统能源和生物质的热化学重整、水的电解和光解。全球96%的氢气来源于传统能源的热化学重整，还有4%来自于电解水，其中，天然气制氢是现今最主流的形式。但是，由于煤气化制氢和天然气重整制氢的CO?排放量均较高，对环境不友好，即化石燃料制取氢气不可持续，不能解决能源和环境的根本矛盾。而电解水制氢是可持续和低污染的，有望成为未来氢气制取的主流方式，未来发展空间更为广阔。

事实上，制约电解水制氢技术发展的主要因素在于成本过高。目前，在主流制氢方法中，煤气化制氢的成本最低，而电解水制氢成本远高于石化燃料，高达5.2美元/千克。此外，相对于石油售价而言，煤气化制氢和天然气重整制氢已经存在一定的利润空间，而电解水制氢远未实现盈利，故影响了该技术在市场上的应用推广。
 
值得一提的是，随着电价的下跌，电解水制氢技术有望成为市场主流。具体来看，电解水制氢成本主要来源于固定资产投资、电价、固定生产运维等开支，其中电价占其总成本的7成以上，是造成电解水成本高的主要原因。近年来，电价成本不断走低，有助于电解水制氢成本的大幅下降，进而助推电解水制氢技术的推广普及。

在储氢方面，氢气在常温常压下为气态，密度仅为0.0899kg/m3，是水的万分之一，因此其高密度储存一直是一个世界级难题。目前，储氢方法主要分为低温液态储氢、高压气态储氢和储氢材料储氢三种，并以气态储氢为主。

高压气态储氢成为市场主流主要是因其简便易行、充放气速度快、在常温下就可进行，同时成本较低决定的，但是气态储氢普遍存在安全隐患。同时，低温业态储氢因技术难度大，氢气液化成本高，能量损失大，需要极好的绝热装置来隔热等因素，在短期内也难以实现突破发展。而固态储氢材料储氢性能卓越，是三种方式中最为理想的储氢方式，也是储氢科研领域的前沿方向之一。未来随着储氢合金使用便利性提升和成本降低，其有望成为未来主流的储氢方式。