2023年全球電解水制氫項目開始向大型化、萬噸級發(fā)展。據(jù)能景研究統(tǒng)計，2023年1月至12月全球新增建成的電解水制氫項目中，千噸級以上氫氣產(chǎn)能的項目數(shù)量占比增大，由上一年度同期的約12%提升到了29%。其中，2023年全球至少3項達(dá)到了萬噸級氫氣產(chǎn)能，其中規(guī)模比較大的是中國中石化新疆庫車綠氫項目，氫氣產(chǎn)能約2萬噸/年，電解槽裝機(jī)260MW。另有1萬噸/年氫氣產(chǎn)能項目2項，分別為中國的三峽集團(tuán)內(nèi)蒙古納日松光伏制氫項目，電解槽裝機(jī)70MW；巴西比較大氮肥企業(yè)Unigel位于卡馬薩里的一期綠氨項目（設(shè)計產(chǎn)能1萬噸/年），電解槽裝機(jī)60MW。但該制氫方式需要消耗大量的電能，其中電價占總氫氣成本的60%~80%。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量

我國的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的相關(guān)文件是相對較保守的數(shù)據(jù)，因為根據(jù)目前的一些項目規(guī)劃來看，國內(nèi)的電解水制氫市場的發(fā)展和規(guī)劃文件來相比有較大差距。氫能聯(lián)盟的100GW目標(biāo)是實現(xiàn)碳中和的重要前提，以此來分析，可以看出：目前國內(nèi)已有的電解水制氫設(shè)備總計產(chǎn)能在1GW左右；到2023年預(yù)計有2GW左右的產(chǎn)能；到2025年預(yù)計有10GW的產(chǎn)能；到2030年預(yù)計有100GW的產(chǎn)能。如果在此基礎(chǔ)上增加國內(nèi)廠家出口到國外的一些數(shù)據(jù)，世界所有國家對國內(nèi)電解水制氫設(shè)備的需求量還會有相應(yīng)的增幅，預(yù)計2030年在130GW左右。濰坊國內(nèi)電解水制氫設(shè)備廠家目前工業(yè)上多選擇在堿性環(huán)境中進(jìn)行電解水反應(yīng)。

水電解制氫有不同的類型，主要根據(jù)使用的電解質(zhì)和傳導(dǎo)的離子種類來區(qū)分。常見的有以下幾種：-質(zhì)子交換膜（PEM）水電解：使用固態(tài)聚合物膜作為電解質(zhì)，傳導(dǎo)H +離子。具有高效率、高純度、低溫度、低壓力等優(yōu)點，但也有成本高、壽命短、易堵塞等缺點。-堿性水電解：使用液態(tài)堿性溶液（如NaOH或KOH）作為電解質(zhì)，傳導(dǎo)OH -離子。具有成本低、壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但也有效率低、純度差、高溫度、高壓力等缺點。固體氧化物（SOEC）水電解：使用固態(tài)陶瓷材料作為電解質(zhì)，傳導(dǎo)O 2-離子。具有高效率、高純度、可逆性等優(yōu)點，但也有成本高、壽命短、高溫度（700~800℃）等缺點。

堿性水電解技術(shù)(ALK)是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行電解水制氫的過程，電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術(shù)，堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑，且電解槽具有15年左右的長使用壽命，因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術(shù)已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗，在20世紀(jì)中期就實現(xiàn)了工業(yè)化，商業(yè)成熟度高，運(yùn)行經(jīng)驗豐富，國內(nèi)一些關(guān)鍵設(shè)備主要性能指標(biāo)均接近于國際先進(jìn)水平，單槽電解制氫量大，易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是，該技術(shù)使用的電解質(zhì)是強(qiáng)堿，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性。熱工控制是通過控制系統(tǒng)運(yùn)行的各項參數(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，保障系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下，水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫氧根離子，氫離子在陰極得到電子還原成氫氣，而氫氧根離子在陽極失去電子氧化成氧氣。堿性電解水制氫：原理：利用堿性電解質(zhì)（如氫氧化鉀或氫氧化鈉）作為導(dǎo)電介質(zhì)，在電解槽中進(jìn)行水電解。特點：技術(shù)成熟穩(wěn)定，成本相對較低，但反應(yīng)速度較慢，能量效率相對較低，且產(chǎn)生的氫氣純度不高，需要進(jìn)行后續(xù)處理。應(yīng)用：適用于大規(guī)模工業(yè)制氫，尤其是在電力成本較低的地區(qū)?！半S著全球綠氫認(rèn)證的不斷推進(jìn)，可再生能源電力制氫的應(yīng)用規(guī)模和范圍將逐步增加。電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量呼市

氫能在非道路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷推廣。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量

雖然堿性水電解工業(yè)化比較成熟，但其缺點也很明顯，首先，效率低，即使有隔膜的存在，陽極生成的氧氣也會擴(kuò)散到陰極，擴(kuò)散到陰極的氧氣又被還原成水，使得電解效率變低，而且穿越到陰極的氧氣會帶來很嚴(yán)重的安全隱患。其次，電解器能承受的電流密度有限，因為液體電解質(zhì)和隔膜存在，使得電解器難以在高電流密度的條件下運(yùn)行。再次，由于采用液體電解質(zhì)，高壓條件下運(yùn)行也難以實現(xiàn)，不利于運(yùn)行管理。雖然堿性電解水技術(shù)有明顯的不足，但是其應(yīng)用成本低，仍是工業(yè)應(yīng)用中的重點。目前越來越多的精力去研究開發(fā)堿性條件下的固體電解質(zhì)聚合物薄膜代替溶液電解質(zhì)和隔膜，實現(xiàn)堿性離子隔膜水電解（AEMWE，anion exchange membrane water electrocatalysis），能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)堿性水電解的不足。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量