氫氣,，這一無碳綠色新能源,，憑借其環(huán)保安全、高能量密度,、高轉化效率、豐富儲量以及適用性等特點,，在應對環(huán)境危機和構建清潔低碳能源體系中扮演著至關重要的角色,。隨著化石燃料資源的日漸枯竭和能源價格的持續(xù)攀升,，尋找廉價且儲量豐富的替代能源制氫已成為當務之急。展望未來,，生物能,、太陽能、風能等可再生能源制氫在21世紀將逐漸嶄露頭角,，但就目前而言,，從天然氣、甲醇,、水等資源中制氫的技術仍相當有競爭力,。值得注意的是，煤制氫因對環(huán)境和大氣造成嚴重污染而不被本項目考慮,，因此不在討論之列,。在選擇國內制氫原料路線時，必須綜合考慮原料資源的可獲得性和成本因素,。天然氣制氫工藝雖復雜但技術成熟,，甲醇制氫流程簡潔且設備常見，而水電解制氫則操作簡便至可實現(xiàn)全自動無人值守,。在制氫純度方面,，天然氣和甲醇制氫可達到999%，而水電解制氫在純度更高時可達9999%,。同時,，不同制氫方式對場地條件也有不同要求，例如天然氣制氫需考慮管道或槽車供應的便捷性,，甲醇制氫則原料充足,、運輸儲存方便，而水電解制氫的場地條件更為寬松,。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右,。秦皇島本地電解水制氫設備

主流電解水制氫技術堿性電解水制氫：技術成熟，已商業(yè)化,，但存在電流密度低,、氣體交叉混合等問題。通過采用微間隙或零間隙結構可提升效率,，未來應開發(fā)低成本非貴金屬催化劑,。質子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優(yōu)點,，但成本高,、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性,。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高,，但處于起步階段，膜材料性能和設備應用有待探索,。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑,，開發(fā)新型納米結構材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高,，但穩(wěn)定性和耐久性不足,。研究重點是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題,。秦皇島本地電解水制氫設備采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫,。

電解水的設備主要包括電解槽、電源和電極等組成,。其中,，電解槽是將水分解成氫氣和氧氣的主要裝置，一般采用的是聚合物電解槽或金屬電解槽,。聚合物電解槽具有體積小,、重量輕、耐腐蝕,、絕緣性能好等優(yōu)點,，但是其耐高溫、高壓,、高電流密度等方面的性能較差,；金屬電解槽則具有耐高溫、高壓,、高電流密度等優(yōu)點,，但是其重量較大、成本較高,、耐腐蝕性能較差,。因此，在實際應用中需要根據(jù)具體情況選擇合適的電解槽,。電源是電解水過程中不可或缺的組成部分,，它提供給電解槽所需的電能。在電源的選擇上,，一般使用的是直流電源,，因為電解水需要的是直流電能，而交流電源會導致電解槽中的電極發(fā)生電化學反應,，從而影響電解效果,。電極是電解水過程中起到催化作用的重要組成部分,，它可以促進水分子的電解反應,，從而提高電解速度和效率,。電極的材料一般采用的是鉑、鈀,、銥,、銠等貴金屬或其合金，因為這些材料具有較好的電化學催化性能,。

2023年全球電解水制氫項目建設的主要推動者為各國各領域企業(yè),、地方。其中,，各國能源,、化工及交通領域的企業(yè)是直接推動方，主要基于自身傳統(tǒng)業(yè)務的綠色轉型展開,。如中國中石化新疆庫車綠氫項目,，制取綠氫用于中石化旗下的塔河煉化替代傳統(tǒng)天然氣制氫；國際航運馬士基推動的丹麥Aabenraa港口綠氫制甲醇項目,，為馬士基旗下的甲醇船舶提供零碳甲醇燃料,。其次，各國的財政支持也是電解水制氫項目推進的重要因素,，典型的如瑞典鋼鐵企業(yè)Ovako建成的綠氫替代傳統(tǒng)燃料冶金項目,，綠氫產能約3千噸/年，其中瑞典能源署提供了30%以上的建設資金,。綠氫產業(yè)將在資源稟賦相對較好,、應用場景比較豐富的區(qū)域率先發(fā)展。

曾經(jīng)或者現(xiàn)在仍然有些人認為,，電解槽尤其是堿性電解槽是成熟的不能再成熟的東西,，直接應用就好，但關鍵問題就在于這里,，之前電解槽的應用都是基于電網(wǎng)的穩(wěn)定電力使用的,。而基于風、光波動性這么大的電力來源,，在此場景下,，即便是對于具有豐富經(jīng)驗的老牌電解槽廠商來說也是一大難題。對于新入局的電解槽企業(yè),，那問題就更多了,，安全性、穩(wěn)定性,、可靠性等等,，產品的方方面面都伴隨著小小的問題,。甚至，據(jù)傳,，有些項目還出現(xiàn)了比較嚴重的人員傷亡,。一開始設想的很好，但在落地實施的時候都是方方面面各種想不到的突發(fā)問題,，甚至是突發(fā)事件,、事故。壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,，從而實現(xiàn)純化的方法,。包頭專業(yè)電解水制氫設備

PEM水電解制備的綠氫應用于合成氨、煉油,、化工,、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。秦皇島本地電解水制氫設備

未來,，隨著各國補助力度加大與更多大型項目落地,，國際電解水制氫產能或將繼續(xù)成番增長。一方面,，海外有較多大型規(guī)劃綠氫項目儲備,，全球經(jīng)過投資決議的萬噸級電解水制氫項目已有近50項;另一方面，全球尤其歐洲各國對綠氫生產的補貼資金逐漸到位,，疊加航運,、化工等領域對零碳燃料與零碳原料的需求增長，或會推動2024年多項萬噸級項目落地開工,。結合各國項目規(guī)劃,、補貼進展、碳市場等多方面預測,，樂觀情境下,，到2025年底全球(含中國)綠氫累計產能或將增長至約140萬噸/年，到2030年底全球(含中國)綠氫累計產能或將增長至約1600萬噸/年,。秦皇島本地電解水制氫設備