發展以光伏、風電等可再生能源制氫為主的綠氫產業，是落實“雙碳”目標的重要舉措。目前電解水制取綠氫技術主要有四種：堿性水電解（ALK）、質子交換膜水電解（PEM）、陰離子交換膜電解（AEM）和固體氧化物水電解（SOEC）。

據了解，在“壓價格、降成本”的趨勢下，行業人士呼吁，當下，綠氫制取商業化應用不應只關注成本問題，還需聚焦產品在不同應用場景下的可靠性和安全性，更需政策在企業商業化探索道路上進一步支持。

堿性水電解制氫占主流地位

根據勢銀能鏈的統計，截至2023年底，我國已有337個綠氫項目，基本實現覆蓋全國，其中332個項目處于運行、在建和規劃狀態，僅5個項目廢止。排除廢止項目，目前已披露的綠氫產能總量達489萬噸/年，產能集中于內蒙古、河北、新疆、甘肅等西北地區。

目前，堿性水電解制氫在我國綠氫項目中占主流地位。在綠氫項目進展頻頻背后，是電解水制氫核心單元一一堿性電解槽的持續放量。

在此前的綠氫技術及產業化研討沙龍上，上海交通大學教授柯長春提到，目前市場上堿性電解槽的出貨量占95%以上。高熱度帶動相關企業參與其中，勢銀能鏈資深行業分析師何慶功指出，2022年發布堿性電解槽新品的企業共有19家，2023年增加至27家。

堿性水電解制氫的優勢在于成本。目前1000標方堿性電解槽的招投標價格是500多萬元。“國內很多廠家、用戶、示范方對除堿性電解槽之外的技術很謹慎。即使可靠性和工況適應性更具優勢，也不能接受成本增加。”這是柯長春所在的團隊向市場推廣陰離子交換膜電解（AEM）技術過程中的體驗。

在這樣的市場趨勢下，堿性電解槽設備大型化成為企業降低成本的途徑之一。從電解槽設備功率上來看，2022年堿性電解槽新品的平均單槽最大產氫量為1006Nm³/h，2023年已增至1589Nm³/h。雖然在實際項目應用中以1000-15000Nm³/h設備規格的產品最多，但已經有小部分企業下線了3000-5000Nm³/h的產品。

由于堿性電解槽目前還沒有進行自動化大規模生產，柯長春認為成本還有下探空間，最終有可能做到1000標方的成本為200萬一300萬元。

“未來10—20年，堿性電解槽還會占據統治地位。”新南威爾士大學終身教授盧迅宇如此預測。

重視可靠性和安全性

盧迅宇指出，目前堿性電解槽的問題不在于進一步降低成本。“從制氫成本以及堿性電解槽的運行成本來看，初始投資成本占比已經很低，運營成本占比相對更高。進一步降低堿性電解槽成本的意義不大，應提高堿性電解槽制備過程中的品控。”他說。

對于這個觀點，重塑斑斕氫能項目負責人沈炯表示贊同。他指出，國內制氫行業才發展3—4年，如果在產品性能沒有得到充分驗證和市場認可的情況下，談降成本容易淪為“一地雞毛”：錢投了、東西也做了，無法實現真正商業化。在他看來，把產品性能做好才是關鍵。

由于堿性電解槽對電力穩定性要求較高，不太適合風光等間歇性電能，更適用于電網電解制氫。目前，PEM配合堿性電解槽制氫正成為一大趨勢。1月17日，由國華投資牽頭申報的國家重點研發計劃“十兆瓦級堿性-PEM混合制氫系統關鍵技術與示范”正式收到科技部立項批復文件，進入實施環節。

盧迅宇認為，電解水四種制氫方式相輔相成。目前來看，質子交換膜水電解（PEM）還需進一步降低成本；陰離子交換膜電解（AEM）處在起步階段，前期需要做驗證示范，進一步提高關鍵材料的壽命；固體氧化物水電解（SOEC）的參與者多為科研院所如大連化物所、上海應物所等，以及部分初創企業翌晶氫能、思偉特、北京質子動力等。

浙江力源氫能板塊負責人侯俊波表示，在技術路線上，我國選擇了最成熟成本最低的堿性電解水制氫作為開始，未來要推動整個產業發展，需要打通整個產業鏈。

需政策助力

目前綠氫項目的投資主體，大多為央國企，如中國石化、中國石油、國家能源集團等，這些企業擁有很強的投資能力與資金實力。

“綠氫項目不能立馬為企業帶來現金流，還需要企業持續不斷投人。”上海電氣氫能技術團隊負責人楊敏表示，事實上，央國企在布局綠氫項目時，需要經過幾輪充分驗證。企業對項目進行高額投入，也需要能夠真正為企業帶來效益，央國企布局綠氫項目要結合自身的產業稟賦和工業基礎。以上海電氣為例，擁有電氣鋼爐廠的大型設備以及成熟的制造工藝，是其入局綠氫項目的底氣。

在綠氫產業發展的當下，技術創新推動行業發展成為諸多企業家的共識。侯俊波預言，參與其中的民營企業與初創企業將在央國企的帶領下成為推動綠氫技術迭代的中堅力量。

據悉，綠氫在確定性市場的應用倒逼企業不斷進行技術創新。重塑斑斕將目光鎖定在工業端涉及大量使用氫氣的應用場景，比如半導體行業、人工鉆石行業等，這兩個領域的市場規模在20億一50億元之間。比如，深度研究如何在保障優良性能和穩定性的前提下進行降本，并尋找合作伙伴進行制氫、儲氫和運氫的深度耦合，此外還推動制氫加氫一體化項目來滿足一些非交通車輛的加氫需求。

在技術創新與市場需求推動下，政策對產業的助推力不容小覷。新南威爾士州為推動綠氫發展，到2030年前，對運營中的新入網發電企業進行部分費用減免，免除約90%的費用。入網費用減免將激勵發電企業使用氫能電網基礎設施中的現有備用容量，從而支持氫能產業關鍵早期階段的發展。盧迅宇提到，該行動將極大降低氫氣成本，每千克成本降低1.33澳元，激勵企業進行大規模投資。如果國內出臺此類激勵措施，將極大助推綠氫產業發展。

沈炯認為：“目前全國范圍內還沒有完全放開在非化工園區制氫的限制；國內制氫站在間距要求、安全要求等設計方面遠高于國外。上述情況都需要專家來進行論證，給企業營造更好的發展環境。”