中商情報(bào)網(wǎng)訊：“綠氫”全稱可再生能源電解水制氫。電解水制氫的原理是在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同，電解水制氫主要分為堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水（PEM）和固體氧化物電解水（SOE）三類。其中，堿性電解水技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化產(chǎn)氫，技術(shù)成熟；PEM處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期；SOE還處在實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階段。

綠氫生產(chǎn)成本仍相對(duì)較高，未來(lái)降本空間潛力較大，且碳稅的增加有望加快綠氫對(duì)其他能源類型的替代。在現(xiàn)有技術(shù)和規(guī)模的情況下，綠氫的生產(chǎn)成本仍相對(duì)較高（約2.5-4.6美元/公斤，灰氫和藍(lán)氫的生產(chǎn)成本在1.4-2.9美元/公斤H2左右）；但是隨著可再生能源電價(jià)的持續(xù)降低和電解槽技術(shù)的提升，綠氫生產(chǎn)成本仍將持續(xù)下降；如果考慮到碳稅在未來(lái)的引入（假設(shè)50美元/噸），則綠氫的生產(chǎn)成本分別有望在2030/2032/2038年超過(guò)藍(lán)氫/灰氫/LNG（亞洲）。

目前，綠氫成本高于藍(lán)氫，隨著制氫技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)其成本將大幅下降。在政策和碳稅的扶持下，未來(lái)能與化石燃料比肩。

資料來(lái)源：彭博社、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

電解水制氫成本占比

電解水制氫的成本主要取決于電費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)化石能源制氫占比達(dá)67%，而電解水制氫只占3%。當(dāng)前化石能源制氫由于成本優(yōu)勢(shì)占據(jù)主導(dǎo)，電解水制氫具有綠色環(huán)保、生產(chǎn)靈活、純度高等優(yōu)勢(shì)。以目前主流的堿性電解水為例，制氫效率約5度/立方米，電費(fèi)成本約占85%，因此其經(jīng)濟(jì)性受電價(jià)的影響大。如果按照平均工業(yè)電價(jià)0.6元計(jì)算，成本約40-50元/kg，明顯偏高。據(jù)估算，當(dāng)電價(jià)低于0.3元時(shí)，電解水制氫成本與其他工藝路線相當(dāng)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)氫能聯(lián)盟、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

電解槽是電解水制氫系統(tǒng)的核心部分。電解水制氫系統(tǒng)由電解槽及輔助系統(tǒng)組成，其中電解槽是電解反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所，輔助系統(tǒng)則包括電力轉(zhuǎn)換、水循環(huán)、氣體分離、氣體提純等模塊。從成本構(gòu)成來(lái)看，電解槽在制氫系統(tǒng)總成本中的占比約為40%-50%，此外電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)以及氫氣收集系統(tǒng)也在總成本中占據(jù)較高的比例。

數(shù)據(jù)來(lái)源：IRENA、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

綠氫降本核心：電價(jià)&電解槽

當(dāng)前綠氫生產(chǎn)成本中占比較高的是電價(jià)和設(shè)備成本，因此未來(lái)綠氫生產(chǎn)降本的核心也在上述兩個(gè)環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)電解槽設(shè)備成本降低超過(guò)80%，可再生能源電價(jià)從當(dāng)前的53降至20美元/MWh（約0.1元/kWh），輔以電解效率、滿載小時(shí)、電解槽壽命等因素的提升，未來(lái)綠氫成本有望降低至0.7-1.7美元/公斤H2，和其他制氫方式、乃至其他化石能源相比均具有一定的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力；此外，在碳中和背景下，未來(lái)碳價(jià)的引入和提升將進(jìn)一步提升綠氫的競(jìng)爭(zhēng)力。