近日,工業和信息化部、國家發展改革委、國務院國資委、國家能源局聯合印發《節能裝備高質量發展實施方案(2026—2028年)》(工信廳聯節函〔2026〕44號,以下簡稱《實施方案》),部署提升重點裝備能效水平,加強節能裝備供給與應用。《實施方案》針對水電解制氫裝備的高端化、智能化、綠色化、系統化提出了具體舉措,將有力推動水電解制氫裝備迭代升級,支撐綠氫產業高質量發展,鍛造綠色產業競爭新優勢。
一、發展水電解制氫裝備意義重大
近年來,大力發展綠氫已成為國際共識,制氫裝備發展前景廣闊。據測算,當全球實現碳中和時,氫能在全球終端能源消費中的占比或超過12%,對電解槽需求達1000吉瓦。為搶占綠氫發展制高點,主要經濟體紛紛加大制氫裝備研發和推廣投入。歐盟著力提升本土制造能力,對電解槽組件和關鍵材料、零部件單個制造項目提供最高3.5億歐元補貼,可覆蓋35%投資成本,提出到2030年實現電解槽本土化率40%。美國計劃5年內投入10億美元支持電解槽技術研發和示范,組織國家實驗室推進下一代電解槽技術攻關,目標到2030年綠氫生產成本降至1美元/千克。日本、澳大利亞等將電解槽列入國家清潔能源技術研發或制造資助計劃。
我國積極推動制氫裝備發展,制定《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》等政策文件,引導擴大綠氫生產應用;設立重點研發計劃“氫能技術”專項將氫能綠色制取列為重要技術方向之一,系統部署電解槽基礎研究、共性關鍵技術研究和應用示范。
在全球氫能產業競爭日益激烈之際,《實施方案》的出臺有利于我國水電解制氫裝備核心技術攻關和系統集成創新,加快提升關鍵裝備在效率、壽命、可靠性和安全性等方面的整體水平;有利于促進綠氫成本持續下降和應用場景加快拓展;有利于培育具有國際競爭力的骨干企業和產業集群,增強產業鏈供應鏈自主可控能力,在新一輪全球氫能技術和裝備競爭中搶占發展先機。
二、《實施方案》將推動我國水電解制氫裝備技術水平不斷提高
近年來,隨著多個萬噸級可再生能源制氫項目建成,我國水電解制氫技術快速迭代升級。國產堿性電解槽單槽功率突破25兆瓦,額定工況下制氫電耗低于4千瓦時/標準立方米,與國際先進水平“并跑”;質子交換膜(PEM)電解槽單槽功率突破3兆瓦,初步實現商業化應用;陰離子交換膜(AEM)、固體氧化物(SOEC)電解槽研發示范加速。目前,我國堿性電解槽占據國內市場主導地位,訂單量連續3年超過1吉瓦。同時,憑借技術、價格、交貨周期的綜合優勢,產品成功打入中東、歐洲、東南亞等國際市場,出口規模持續擴大。但總體看,我國水電解制氫裝備仍處于發展初期,技術尚不成熟、路線尚未收斂,還需加強關鍵技術攻關,強化高質量裝備供給。
《實施方案》針對水電解制氫裝備關鍵技術攻關,提出“鼓勵企業研發高效率、低成本、高性能的水電解制氫裝備”“推進電解槽模塊標準化和系統集成化設計制造”“加強 ‘堿性(ALK)—質子交換膜(PEM)’電解槽混聯系統、規模化系統集成與集群控制等先進技術應用,強化長周期運行穩定性和可再生能源波動性適應性”,引導水電解制氫裝備企業持續提升生產、運輸、安裝、運營全流程相關技術水平,通過標準化、模塊化和數字化手段提升效率與可靠性,壓降綜合成本,加快推動水電解制氫裝備向高端化、規模化方向發展。
三、《實施方案》將進一步拓展我國水電解制氫裝備應用場景
水電解制氫裝備傳統上主要用于電廠冷卻、電子加工、陶瓷煅燒等場景。近年來,水電解制氫裝備開始在制氫加氫一體站、可再生能源制氫項目、氫儲能等新場景實現應用。但風光波動性、間歇性對制氫裝備提出了遠超傳統穩定電源場景的嚴苛要求。制氫裝備工程化應用過程中出現漏液、性能衰減快、產氫純度不達標、溫壓控制不穩等問題,在新場景下適應性不足、可靠性不夠。
《實施方案》圍繞強化水電解制氫裝備與應用場景耦合匹配,提出“針對可再生能源制氫,加強水電解制氫裝備與整流器/制氫電源的協同設計”“針對并網穩定制氫場景,開發高效專用堿性電解槽”“針對工業余熱綜合利用場景,推動長壽命、抗衰減的固體氧化物(SOEC)電解槽的研發和應用”,以實際問題為導向深化技術與場景融合,以場景需求牽引技術創新和產品迭代,提升水電解制氫裝備在不同能源結構和用能條件下的適配性、經濟性和運行穩定性,有利于進一步拓展制氫裝備應用場景,支撐綠氫產業規模化發展。
(作者:中國電子信息產業發展研究院總工程師 秦海林)
責任編輯: 張磊