電解水制氫金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)及主要生產(chǎn)廠商產(chǎn)能

一、電解水制氫行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國電解水制氫行業(yè)處于發(fā)展初期，市場(chǎng)集中度較高。2023年，國內(nèi)電解水制氫行業(yè)CR3為72%，主要企業(yè)包括派瑞氫能、隆基氫能和陽光能源。2023年中國共19個(gè)電解水制氫項(xiàng)目完成中標(biāo)，中標(biāo)規(guī)模達(dá)898MW。其中，派瑞氫能、隆基氫能、陽光電源分別中標(biāo)256.5MW、202MW、152MW。

國家政策大力支持電解水制氫行業(yè)發(fā)展。例如，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》明確提出，2025年可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬噸/年。預(yù)計(jì)2025年綠氫需求量將達(dá)到約120萬噸，2023-2025年的電解水制氫設(shè)備累計(jì)出貨量預(yù)計(jì)達(dá)到約15GW。在此趨勢(shì)下，預(yù)計(jì)2026-2028年將再度迎來一波增長趨勢(shì)，到2029年出貨量可達(dá)20GW。

技術(shù)進(jìn)展：

1.陰離子交換膜(AEM)技術(shù)

南開大學(xué)聯(lián)合西班牙巴斯克大學(xué)利用金屬載體相互作用構(gòu)筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方米5萬安培的大電流密度下穩(wěn)定運(yùn)行超過1000小時(shí)，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的需求。釕作為價(jià)格較低的貴金屬，具有高催化活性和良好的耐久性，是鉑的理想替代品。

2.自主研發(fā)AEM系統(tǒng)

清能股份推出的5MWAEM電解水制氫系統(tǒng)，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)氫靈活性高、產(chǎn)氫純度高等優(yōu)點(diǎn)，電解槽直流電耗3.6~4.3kWh/Nm3，通過模塊化設(shè)計(jì)便于運(yùn)輸和擴(kuò)展。這項(xiàng)技術(shù)使得綠氫生產(chǎn)成本大幅降低，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用。

3.釕基析氫催化劑

南開大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種釕納米顆粒與氮化鈦載體之間具有強(qiáng)相互作用的催化劑，這種催化劑在大電流密度下依然能夠保持長時(shí)間的高活性，滿足商業(yè)化應(yīng)用需求。這一研究成果在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》發(fā)表。

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》從技術(shù)水平提升、統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)布局、推進(jìn)示范應(yīng)用及完善政策支持機(jī)制等方面對(duì)我國可再生能源制氫行業(yè)中長期發(fā)展做出了規(guī)劃：

2025年：可再生能源制氫量達(dá)到10萬噸至20萬噸/年，成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分。

2030年：實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫廣泛應(yīng)用，有力支撐碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

2035年：可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升，對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。

示范項(xiàng)目：國家發(fā)展改革委組織申報(bào)綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目，支持大規(guī)?？稍偕茉措娊馑茪洹Ｒ箅娊馑茪湟?guī)模不低于10萬千瓦，并適應(yīng)可再生能源動(dòng)態(tài)特性，產(chǎn)量調(diào)節(jié)范圍50%-100%，每小時(shí)負(fù)荷調(diào)整率不低于30%。

二、電解水制氫金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模

圖表：2020-2023年電解水制氫行業(yè)金屬粉市場(chǎng)規(guī)模(億元)

電解水制氫是一種通過電能將水分解成氫氣和氧氣的方法，在氫能源的制備領(lǐng)域占有重要地位。根據(jù)制氫原理的不同，電解水制氫技術(shù)主要分為堿性電解水(ALK)、質(zhì)子交換膜電解水(PEM)和固體氧化物電解水(SOEC)幾種類型。不同的技術(shù)路線對(duì)金屬粉材料的要求各異。

堿性電解水制氫(ALK)：在ALK制氫技術(shù)中，鐵常用于陰極面，鎳用于陽極面。這些金屬的選擇主要基于其成本低和耐用性較好。然而，為了提高催化效率，有時(shí)也會(huì)在傳統(tǒng)金屬基礎(chǔ)上添加少量的高活性金屬。例如，摻雜少量鈷或鉬的鎳電極在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出更高的催化效率和更好的穩(wěn)定性。

質(zhì)子交換膜電解水(PEM)：PEM電解水制氫技術(shù)依賴于鉑、銥等貴金屬作為電催化劑。鉑因其優(yōu)異的導(dǎo)電性和催化活性，被廣泛用作陰極材料，而銥主要用作陽極材料。這些貴金屬在提高電解效率和設(shè)備響應(yīng)速度方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但也帶來了高昂的成本問題。

固體氧化物電解水(SOEC)：SOEC技術(shù)不依賴貴金屬，通常選用鎳、鋼等較為廉價(jià)的金屬材料作為電極。鎳因其良好的高溫特性，常被選作主要電極材料。此外，為了提高電極在高溫下的抗氧化性和抗腐蝕性，有時(shí)會(huì)在鎳基體中加入鉻等元素形成合金。

電解水制氫行業(yè)中，不同的技術(shù)路線對(duì)金屬材料有不同的需求。堿性電解水(ALK)技術(shù)憑借低成本和成熟的工業(yè)化應(yīng)用占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，但其效率不及質(zhì)子交換膜電解水(PEM)。PEM技術(shù)雖然效率高，但因其依賴貴金屬鉑和銥，成本較高。固體氧化物電解水(SOEC)技術(shù)在高溫下具有高效能，且不依賴貴金屬，但其商業(yè)化應(yīng)用仍在發(fā)展階段。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和新材料的應(yīng)用，電解水制氫技術(shù)有望在氫能源領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用。

欲了解更多行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2025-2030年中國金屬粉行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》。