电解水制氢技术现状与应用.pptx

电解水制氢技术现状与应用

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一、电解水制氢技术发展历程

二、电解水制氢技术原理

三、不同电解水制氢技术进展

四、国内外技术现状及发展探讨;

战略性新兴产业

·能源转型的重要载体之一

·新产业发展制高点，新的经济增长点

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◆2022年国家发展改革委、国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》提出氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，也是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。发挥氢能对碳达峰、碳中和目标的支撑作用，深挖跨界应用潜力，因地制宜引导多元应用，推动交通、工业等用能终端的能源消费转型和高耗能、高排放行业绿色发展，减少温室气体排放。

◆《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求，统筹推进氢能“制储输用”全链条发展，推动加氢站建设，推进可再生能源制氢等低碳前沿技术攻关，加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。

◆《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》明确，加快氢能技术研发和示范应用，探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。

◆“十四五”规划《纲要》提出，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。;

◆对于氢的来源，业界经常以颜色进行区分，如“灰氢”、“蓝氢”“氢”。

◆2020年12月，由中国氢能联盟提出的《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》指出，在单位氢气碳排放量方面，低碳氢的阈值为14.51kgCO?/kgH?,清洁氢和可再生氢的阈值为4.9kgCO?/kgH?,可再生氢同时要求制氢能源为可再生能源。;

氢能概况

◆全球：氢气的生产制造仍然以化石能源制氢为主。根据IEA的数据，2021年全球氢气需求量为9400万吨，与此相关的二氧化碳排放超过9亿吨，62%来自于天然气，18%来自炼厂，19%来自于煤，0.7%(约100万吨)来自于低碳氢，而其中大部分来自于CCUS的化石燃料，电解水产生“绿氢”产量为3.5万吨，占比不到0.4%。

◆中国：煤制氢是我国氢气产量最大的来源，占比约为60%。天然气制氢是我国氢气产量增长最快的来源，占比约为23%。炼油制氢是我国氢气产量最稳定的来源，占比约为17%。可再生能源制氢占比不到0.1%。

◆当前在灰氢及蓝氢方面，国内外产业技术较接近，中国以煤制氢为主、国外总体以天然气制氢为主。全球制氢技术的主流选择是天然气制氢，这主要是由于天然气制氢的成本较低。;

绿氢作为实现双碳目标的新兴领域，正成为行业焦点。

◆近年来，电解水制氢产能飞速扩大，2021年底已增加到510MW,相对于2020年增加了70%,而2022年有望达到1.4GW,为2021年的近3倍，其中40%来自中国，三分之一来自欧洲。

◆IEA预测，到2030年，低碳排放的氢产量达到1600-2400万吨，其中900-1400万吨是电解氢，700-1000万吨是工业副产氢。

◆中国氢能联盟预测2030年电解水制氢为100GW,相当于770万吨氢每年。

◆《可持续发展的亚洲与世界2022年度报告》指出：“到2050年，绿色氢能和衍生品将占最终能源使用的12%。

它们将在钢铁、化工、长途运输、航运和航空等能源密集、难以低碳发展的行业发挥重要作用。”

◆2050年氢气产量有望达到3.3-5.3亿吨，其中绿氢产量1.8亿吨以上。中国2050年氢气产量有望达到8800万吨，其中绿氢产量6300万吨，占比约70%,占全球近1/3。;

不同可再生能源技术的全球加权平均平准化电力成本变化趋势

0.4

光伏发电

-陆上风电

0.3

0.25

0.2

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2011201220132014201520162017201820192020;

电解水制氢具有230多年历史。

◆1789年荷兰商人vanTroostwijk和Deiman用直流电第一次从水中制氢。

◆1800年Nichoson和Carlisle用伏打电堆(Voltaicpile)在实验室内水电解产生了氢和氧；

◆1820年，法拉第在他1834年才发表的科学著作中，首次提到了电解水的原理；

◆1888年俄国拉契诺夫首先研究出了单极性水电解制氢装置，并申报了专利；

◆1900年，施密特发明了第一台工业电解槽。1902