9月24日,在2024高工氢电绿氢产业大会上,一众氢能企业高层展开了三场圆桌对话,对系列行业问题展开了探讨分享。高工氢能汇总整理核心观点,详情如下:
1、电解水制氢行业内卷的本质原因是什么?
天合元氢副总裁张秀岭:今年大家都觉得很卷,其实卷最主要的原因实际上还是客户需求不旺盛,现在已经接近10月份了,整个市场实体项目的招标需求大概也就600MW左右,但产能有30-40GW,供需不平衡带来了内卷的激烈。
客户需求不旺盛的原因是什么呢?经济性不强,虽然我们都觉得现在的技术已经非常成熟了,但技术的可行性还不代表这些项目能上马,在经济上还要有一定的可行性。
但我觉得这是短暂的低谷,三北地区现在规划了大概300、400个绿氢项目,加起来大概有85GW,如果在三年之内这些项目能爆发,集中开工建设的话,可想而知电解槽的日子都会好过很多。
氢羿能源 创始人/董事长米万良博士米万良:内卷其实是世界各地都存在的,尤其在我们国家内卷是非常严重的。通过技术内卷是可行的,但如果通过低价,甚至有些是赔本的生意来做,其实不利于行业发展。
2、项目方、能源开发公司等终端客户最关注的是什么?
中集海洋工程助理总裁、中集集电副总经理陈有孝:对于装备制造业,道理其实很简单,装备就考虑两个指标,一个指标是CAPEX,一次性投入固定资产投入有多少;一个指标是OPEX,运行成本有多少。在设备的质量、安全要保证的前提下,终端客户主要关注的就是这两个经济指标,很多项目在立项、评审、可研阶段的做的就是这些指标的研究和测算。
电解水制氢行业如果想优化和进步的话,需要有些实际的项目把结果做出来,大家都把自己要内卷的指标说清楚,少一点虚的宣传和新闻,对行业的发展更健康和有利。
3、大型绿氢项目落地的痛点?
明阳智慧能源集团氢能研发中心主任张泰基博士:目前绿氢项目大部分都分布在内蒙、新疆等三北地区,最大的痛点就是消纳。从制氢端来看大家热情都非常高,但在下游消纳端相对不那么活跃,都是被动在推进。上游去推下游走,难度非常大,大型绿氢项目落地最大的问题是怎么闭环,让下游有去处,让项目有经济性,而且未来能看到希望。
大陆制氢总工程师许卫:主要是经济性问题,传统市场如玻璃行业中,水电解的氢不是最终产品,在最终成本里占比并不高。但绿氢市场里最终产品是氢气,而氢气是为了代替原来化石能源,经济性的挑战非常高。
北京电力设备总厂氢能事业部副总经理、中国能建氢能研究院筹备组成员尤清华:氢能全产业链的技术成熟度,比如从制氢来看,大规模新能源绿电制氢采用的是碱性电解槽,但碱性电解槽的设计的开始是基于稳定的工况下运行,目前难以应对绿电的波动性。
4、当下国内柔性制氢整体解决方案发展情况如何?
北京电力设备总厂氢能事业部副总经理、中国能建氢能研究院筹备组成员尤清华:前段时间,中国能建发布了电解水制氢设备集采数量,通过各家投标技术来看,柔性制氢解决方案和传统模式变化不大,关于柔性制氢的解决方案目前还是比较重大的空缺,柔性制氢解决方案不只是基于设备方面,而是从系统、运行调控、集群控制,以及目前我们氢能研究院正在开展的基于大数据预测的新能源环境功率波动的技术,值得研究。
5、电解槽出海发展趋势如何?
天合元氢副总裁张秀岭:海外的政策、标准体系跟国内的差别还是比较大的,目前国内电解水装备企业都有相应的出海动作,近三年可能是转变期,我们初步判断在2028年左右,海外电解槽市场需求有可能会超过国内。
6、国内外的绿氢产业发展相同点、差异点有哪些?
天合元氢副总裁张秀岭:首先是在技术路线层面的差异,海外PEM技术路线走得更前端一些,国内大型示范项目前还是以碱性为主。其次在政策和激励上,目前欧洲、美国、日本,以及现在的中东,以阿曼、沙特、阿联酋为首的几个国家,有非常强烈的政策激励,国内目前在制氢环节的激励还是偏弱一些。当然海外制氢成本比国内的制氢成本高很多,国内尤其三北地区的的度电成本对制氢是非常有利的。
相同点是,无论国内外大家面临的问题都一样,也就是所谓的经济账算不过来。
三一氢能研究院院长王彰:我们接触了不少国外客户,国外的氢能发展在政策、市场成熟度上还是比国内有一些领先的优势,所以能从国外不少项目的前期规划中发现大型制氢项目的共性问题,比如很多国外项目最终没有办法完成最终投决,主要还是在项目经济模型测算过程中,设备的不确定性问题,以及前面提到的氢气消纳问题。
7、如何看待当下氢能行业的低谷?
明阳智慧能源集团氢能研发中心主任张泰基博士:从2020年到2022年,从燃料电池到电解水制氢,氢能产业发展热情高涨,但2023年、2024年感觉进入了瓶颈,甚至投资者也开始有些质疑。但从逻辑上来讲,新型电力系统论证这么多年,氢能是绕不过去的一环,是绿电跟下游所有的“桥梁”,没有备选项。
新行业的发展过程肯定是要经历起起伏伏,没有能源在发展初期就是又便宜又好用的,这也是国家支持和推动的原因。目前即使行业感觉进入到小低谷,但未来一定会克服。
8、怎么破解电解水制氢行业的内卷?
天合元氢副总裁张秀岭:我们现在的目标是怎么帮助客户减少投资,增加收益,让他们能算过来账,这是最核心的目的。
一是从设备侧逐渐向材料层面做研发和突破;其次是制氢经济性要有系统观念,而单个设备层面,从系统侧强调怎么样让新能源制氢的有效时数提上来,这对客户的经济账有巨大的影响。
电堆科技创始人/首席科学家占忠亮:氢能行业面临的是从现在的传统化石燃料转到绿氢的能源转型命题,这就要慎重地思考,是不是跑得越快就能成为最成功的那一批呢?内卷不是目的,希望是通过内卷能让已经参与进来的氢能企业寻找到突破口。
要冲出内卷,一是创新技术,通过技术创新实现大规模应用的成本突破,或者建立起技术的壁垒;二是创新场景,找到和绿氢装备高度匹配的应用场景,逐步地实现氢能大规模的应用。
9、碱性、PEM、SOEC、AEM等多元电解水制氢技术路线将如何演化?
中集海洋工程助理总裁、中集集电副总经理陈有孝:整体上未来会是百花齐放、百家争鸣,在不同的场景下有不同的电解水制氢组合形式,因为这几条技术路线各有各的长处,各有各的应用场景。
公司目前专注于碱性制氢路线,不断地通过研发让碱性电解槽性能更好,同时也在关注如何能够跟不同的制氢技术路线的设备结合,适用于不同的应用场景,这种可能性将来会越来越多。
淳华氢能首席科学家李威宏教授:我们公司主要在做PEM电解水制氢,我们的看法是长期发展来看,碱性和PEM会平分天下,共同获得大概70%的市场,剩下的30%可能就是SOEC、AEM等市场。
金泉益总经理谢金发:从供应链视角来看,今年客户的产品特点主要是PEM制氢技术路线在向大标方进阶,同时AEM和SOEC开启小规模示范和应用,今年AEM、SOEC订单数量确实有新的增长。
10、碱性电解槽能否过载运行,过载运行的范围是多宽?
大陆制氢总工程师许卫:碱性电解槽在传统行业的运行范围是50%-110%,110%的定义是因为电解水系统配置时,匹配制氢电源的额定输出功率是电解槽的110%,所以碱性电解槽的过载范围是110%,过载运行会带来能耗变高。事实上,碱性电解槽最需要担心的其实是在低负荷运行时氧中氢的含量超标问题。
11、PEM电解槽可行的降本途径有哪些?
氢羿能源创始人/董事长米万良博士:PEM电解槽目前最大的问题就是成本的问题,从成本降低的角度来讲,主要分以下几方面:
一是材料降本,涉及的材料包括催化剂、质子交换膜、扩散层等,其实材料降本速度非常快,如催化剂,高活性催化剂、非铱催化剂不断出现;如质子交换膜,国产化是一个路径,同时也出现了超薄复合的质子交换膜;扩散层方面规模化也是有力的降本途径;
二是技术降本,槽体技术也有降本空间,最早设计电解槽的时候,电流密度只能达到1.3 A/cm²,现在出货的电解槽都在2-3 A/cm²,意味着电解槽的成本已经降到一半了,未来电流密度能到3-5 A/cm²的时候,成本可以和碱性对比;
三是产业链协同降本,上下游之间的配合,非常有希望;
四是模式降本,比如大家诟病PEM电解槽用了铱、铂等很多贵金属,未来电解槽或许可以采用融资租赁的方式,实现贵金属回收利用。
中科科创总经理桂顺杰:目前从催化剂来看,一定要开发价格低廉,而且资源很多的贵金属来替代铱、铂,做出这种催化剂是我们的使命,不然整个产业没法规模化发展。
12、 AEM电解槽及供应链目前处于什么发展状态?
隆深氢能副总经理唐先广:隆深氢能2017年就开始做氢能产线设备,经历了燃料电池的起落,经历了电解水的兴起,在前端感受还是比较明显,从2022年开始PEM慢慢崛起,从今年开始感觉AEM开始起势了。
随着AEM开始早期的发展探索,工艺制程的摸索如果全部交由下游,压力还是比较大的,隆深氢能愿意从设备端配合供应端,大家一起对前期的不确定一起探索,提升AEM产线设备的使用有效性,降低客户成本。
郑州立佳副总经理王凯:除了碱性制氢会采用热喷涂的方式赋能电极的析氢涂层,AEM也会用上我们的绿氢电极智能化喷涂生产线,现在已经有一些AEM电解槽厂家找到我们做前期打样测试了,也取得了一些研究成果。
13、电解槽对核心零部件的核心诉求?
三一氢能研究院院长王彰:短期内碱性电解槽对于东丽隔膜的需求程度,包括PEM电解槽对于科慕树脂的依赖程度都是比较高的,AEM电解槽比较好的阴离子交换膜也都是进口材料居多,国内材料供应链在高分子材料薄膜工艺方面还是有很大的发展空间。
从设备企业的角度来看,我们会积极采用更多不同类型的供应商、材料,组合出来一个最适合市场和客户的选择。好的设备不一定每一个环节都是最优秀的,而应该是最合适的、最好的匹配。对于市场来说,最经济性、最合理的组合的产品才是最好的。
明阳智慧能源集团氢能研发中心主任张泰基博士:碱性电解槽目前最愁的就是隔膜跟密封问题,尤其隔膜,原来寄予厚望的复合隔膜还没有达到理想的要求。
PEM电解槽实际上现在已经没那么贵了,最大的功臣就是材料的进步。比如前面米总讲了质子膜、催化剂、电流密度等的提升,以及贵金属回收利用。综合测算下来,所有降本都是得益于材料,不论是材料技术的变化,还是可循环利用。
14、电解槽企业都在尽力延伸自有供应链?
蓝拓氢能总经理张浩:产品助力产业发展的本质逻辑一定是价格又好,品质又好,我们自己工厂的机加工的能力是从板材可以加工成完整的电解槽,不断地打磨自己的供应链,供应体系一定是要握紧一个拳头,把价格降下来,大规模推广一定是价格要有优势的同时品质也要好。
质子动力董事、总经理吕大伟:SOEC这块我们自己也在快速匹配上游供货产业链,快速压成本,SOEC电堆结构里我们也有自己的金属连接板,双极板这块希望多合作一些供应商,快速把性能、功能及成本都优化。
15、对于绿氢资源的错配,氢气储运加未来如何发展?
天荣科技CEO郭魏:个人的观点是大规模氢气储运一定是管道输氢,先解决主干网的问题,然后到了终端依旧会用氢气拖车,比如说30MPa、50MPa,其实现在国内的储运企业都已经有技术储备了,只不过是国家标准问题,不是技术问题。个人认为在储运方面并不存在根本的障碍,包括加氢站的成本问题都可以解决。
中鼎恒盛技术中心总经理王郡疃:压缩机在大型万吨级绿氢项目中是不可或缺的,但需要克服绿氢项目的氢气大排量问题,目前市场上最大的压缩机排量到4000方有一定的难度,到6000方可能就是挑战了。