万吨级绿色制氢项目大量启动 行业巨头挑大梁

　　今年以来，氢能产业受到了前所未有的关注，山东、四川以及深圳、湖州、宁夏宁东基地等地纷纷发布或修订了氢能产业发展支持政策，涉及固定资产投资奖励、可再生能源制氢装备购置补助等多种类型，不少地方还提出了氢能及相关产业产值发展目标。

　　目前，绿氢产量在全球氢产量中占比还不足千分之一，掣肘因素包括技术成熟度、生产成本等。证券时报·e公司报道小组采访过程中了解到，电费是水电解制氢的主要成本，在目前电价水平下，制氢成本仍较高。为此，业内提出将降低核心装备制造成本及推动电价下行作为主攻方向。

　　作为氢能产业源头，上游制氢环节成为各方参与者角逐的重要战场，特别是在以电力运营商、大型化工集团为代表的央企国企强力拉动下，绿氢制取项目正大规模上马。与此同时，在制氢核心装备领域，民营企业则与央企国企同台竞技。

　　业内普遍认为，由于国内制氢项目进展很快，市场将倒逼国产制氢装备技术快速进步，缩小与国际同行的差距，并降低成本。预测到2025年年底，绿氢产业化进程有望变得更加清晰。

　　绿氢制取央企国企挑大梁

　　证券时报记者从中国石油获悉，今年3月，中国石油第一个规模化可再生能源制氢项目制氢装置在玉门油田投产，所制氢气纯度达99.99%，通过输氢管道、管式槽车等送至玉门油田炼化总厂等企业，实现了从生产到利用的全流程贯通。该项目年产氢能力达2100吨。

　　玉门油田可再生能源制氢示范项目于2023年8月开工。据介绍，该项目配套的光伏发电项目预计于今年年中投运，将探索出一条风光电与绿氢产业融合发展的路径。中国石油正推进多个制氢项目，包括鄂尔多斯苏里格300万千瓦“风光气储氢”一体化示范项目等。

　　事实上，央企国企对氢能发展定下了雄心勃勃的目标。中国石油剑指“油气热电氢”综合性国际能源公司，中国石化则是锚定“中国第一氢能公司”目标。

　　以中国石化为例，2021年，该公司推出了首个万吨级光伏制绿氢示范项目，即新疆库车绿氢示范项目，2023年8月，该项目全面投产。

　　今年，中国石化又公布了乌兰察布10万吨/年风光制氢一体化示范项目等。

　　2023年6月，内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目成功制取第一方氢气。该项目由三峡新能源与满世投资集团有限公司合资建设，是内蒙古自治区第一批风光制氢一体化示范项目之一。

　　新天绿能则是地方国企引领制氢产业发展的代表之一。公司旗下沽源风电制氢示范项目是当时全球首个兆瓦级规模的风电制氢项目，由公司与德国迈克菲合作建设。主要侧重开发风电制氢耦合能源管理系统和优化现场运行方案，解决风电制氢过程中集成系统协调控制、不稳定电能和制氢工艺的自适应等问题。

　　新天绿能崇礼风光耦合制氢综合利用示范项目主要侧重于全面掌握“源—网—荷—储”协调的离网型风光储制氢微电网系统技术及装备研发，项目的研发可解决大规模风光储互补高效、可靠、稳定、低成本制氢等关键技术难题。

　　谈及未来新项目规划，新天绿能负责人告诉记者，公司计划在绿氢应用场景上进行探索，比如，为解决绿氢的消纳开展纯氢长输管道的研究建设，以及绿氢下游合成绿氨、绿色甲醇的深入开发；同时，在可再生能源合成绿氢上深入研究，通过研究孤岛运行下随“源”端功率波动的“荷”端自适应跟随控制技术，将风电制氢有机结合，在风电机组附近就近制氢。

　　“我们看到，央企国企都动起来了，在氢能上的投入力度极大，覆盖范围也很广。”未势能源负责人接受记者采访时表示，相比之下，锂电发展初期，较少有央企国企大规模参与投资、建设与研发。

　　记者注意到，制氢项目火热建设的同时，制氢装备招标也如火如荼。近日，大唐多伦15万千瓦风光制氢一体化示范项目(制氢)水电解制氢成套设备招标结果公示，该项目是大唐集团首个绿氢重点示范项目，此次招标涉及电解槽及其相关设备。

　　而在2023年，也有多个规模化电解槽招标项目出现，包括鄂托克前旗上海庙经济开发区深能北方光伏制氢项目、国能宁东可再生氢碳减排示范区一期项目、国电投大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目、大连市洁净能源集团海水制氢一体化项目等。

　　缩小制氢装备技术差距

　　绿氢制取离不开制氢电源、电解槽等核心装备。央企国企主导了绿氢制取项目的开发，而在制氢装备方面，则形成了民企与央企国企百花齐放的格局。

　　阳光电源副总裁、阳光氢能董事长彭超才在接受记者采访时表示，公司基于柔性组网、电力电子、能量管理等六大核心技术，聚焦PWM制氢电源、电解水制氢设备、智慧氢能管理系统三大核心设备，率先在业内推出可再生能源柔性制氢系统解决方案。

　　“该系统不同于业内晶闸管电源与一般电解槽设备，它具备更高的功率调节响应速度，更低的电压纹波、直流电耗，是一站式柔性制氢解决方案，能够充分适应新能源功率快速波动和间歇特性，已在国内外多地大型风光制氢项目中广泛应用。”彭超才表示。

　　中国石油在制氢装备上的布局也十分积极，2023年5月，中国石油1200标方碱性水制氢电解槽在宝鸡下线。

　　今年3月，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司氢能装备技术研发制造基地建设项目获备案。该项目拟投资3.5亿元，计划今年10月开工，建设内容包括电解水制氢装备加工、焊接、组装和测试，以及仓储车间等，建成后将具备年产水电解制氢成套设备200台套的能力。

　　新天绿能负责人向证券时报记者表示，公司充分利用产业、资金、技术、人才和管理多重优势，全面加强氢能关键技术研发，提升未来产业核心竞争力；并承担了孤岛模式的风电-质子交换膜（PEM）纯水电解制氢集成关键技术与应用示范等科研任务。

　　航天工程是央企航天科技集团下属企业，公司在绿氢核心装备方面已经实现了碱性和纯水两个系列化产品的落地，其中1000型碱性电解制氢系统已经通过了氢能领跑者现场见证，取得了中国质量认证中心节能认证2级能效；首台套PEM电解制氢系统完成了中试性能试验，万安电密下的直流电耗为3.98度，小室电压一致性97.5%，达到国际先进水平。

　　据航天工程负责人介绍，公司的电解制氢技术策源于载人航天环境控制与生命保障技术，其中用于为宇航员供氧的一套PEM系统已服役3万多小时。

　　值得一提的是，近日，元宇宙之家消息，航天工程首台套工业氢深度纯化和痕量除杂装置中试成功。这也意味着，继大型碱性电解制氢装置和工业级质子交换膜电解制氢装置之后，该公司氢能技术核心矩阵再次扩展，增添了一个新的重量级成员。

　　不过，制氢装备领域众多企业入局，不仅存在鱼龙混杂的现象，也令人产生制氢装备门槛是否不高的疑问。对此，彭超才认为，在“双碳”目标背景下，氢能作为“终极”能源，得到政府、央企、上市能源企业等前所未有的重视，更是吸引了众多企业先后入局，但这并不意味着行业门槛不高。

　　“虽然碱性电解槽技术相对成熟，但是在当前可再生能源大规模制氢的情况下，技术上面临新的挑战，缺少项目实践验证，真正能够具备电氢耦合技术研发实力、新能源项目经验的企业并不多。”彭超才表示。

　　据未势能源负责人介绍，相较国际同行，国内制氢装备企业在碱性电解槽产品上已经积累了较多经验，产品力也很好；但在质子交换膜方向，验证轮次、验证时长等方面，国内企业与国际上还存在差距，“这一差距也在快速补足，因为国内制氢项目进展很快，这是通过市场倒逼技术进步的好机会”。

　　彭超才告诉记者，制氢装备企业目前研发升级的主要方向，是通过提升电流密度、提高小室反应面积、增加小室数量等技术的改进，向大型化方向发展。不过，他对当前只追求简单把产品放大的做法持保留态度，“大型化不是简单地把产品做大，要在产品做大的同时确保产品性能提升。我们认为，目前趋势是向着规模化方向发展，而无论是大型化还是模块化，最终还是需要根据项目因地制宜选择”。

　　成本及绿电波动性难题待解

　　“双碳”目标的提出为绿氢产业发展注入了强劲动力，但不可否认的是，目前绿氢占比很低，工业副产氢仍是最主流的制氢方式。造成这一局面的因素，涉及不同技术路线的成熟度以及成本差异。

　　新天绿能负责人向记者提供的数据显示，目前，全球氢气主要来自化石能源制氢及工业副产氢，绿氢占比仅0.4‰。“中国是世界上最大的氢能生产和消费国，但绿氢仅占中国氢气总产量不到1%，成本高是制约绿氢产业发展的关键因素。”

　　记者从中国旭阳集团了解到，公司的高纯氢生产工艺目前主要为工业副产。据介绍，随着2022年定州二期高纯氢制备项目投产、2024年呼和浩特高纯氢项目投产，该公司已具备4条氢气生产线，产能26万标立方米/天（24吨/天），成为全国第五、京津冀最大的氢气供应商。