水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。
一、電解水制氫的概念
水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。電解水技術與光解水、熱化學制氫的不同特點：電解水技術成熟、設備簡單、無污染，所得氫氣純度高、雜質含量少，適用于各種場合，缺點是耗能大、制氫成本高;光解水技術目前難點是催化劑研制;熱化學循環制氫系統更復雜，但制氫效率較高，結合可再生能源，利用效率更高。
2023年9月14日，國際能源學類頂級期刊、美國化學學會旗下雜志《ACS Energy Letters》，發表了以劉瑛博士、華南理工陳宇教授等為聯合通訊作者的研究成果，認為達到國際領先水平，有望為氫能高效低能耗制取提供新路徑。加入一種含銫元素的新材料，可使固體氧化物電解水制氫的產氫速率較傳統電解水制氫技術得到較大提升。這是紫金礦業海外引進的頂尖人才劉瑛博士針對電解水制氫“電能消耗高、制氫成本高”，制約有著“終極能源”之稱的氫能加快推廣應用的問題，提出的解決方案。該方案經實驗論證，于近日取得突破。
在一些電解質水溶液中通入直流電時，分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系，被分解的是作為溶劑的水，原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬于這類電解質。?在電解水時，由于純水的電離度很小，導電能力低，屬于典型的弱電解質，所以需要加入前述電解質，以增加溶液的導電能力，使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。
在氯堿工業中副產多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩余，也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。2018年12月9日，中國科學技術大學俞書宏教授團隊和高敏銳教授團隊合作，研制出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑。國際學術期刊《德國應用化學》發表了該研究成果。
氫氣屬于可持續發展的清潔能源，整體需求持續增長，經過多年的工業積累，我國已是世界上最大的制氫國，根據數據，我國氫氣產量自2014年開始逐年增長，2021年我國氫氣產量約3300萬噸，2022年中國氫氣產量3,781萬噸，同比增長14.58%。
全球各國越來越重視二氧化碳排放問題,2021年，全球能源領域二氧化碳排放量達到363億噸，同比上漲6%，超過了新冠肺炎疫情暴發前的水平，創下歷史最高紀錄，2021年飆漲的天然氣價讓燃煤發電強勢復蘇，成為能源領域碳排放量“強勁反彈”的主要原因。根據數據顯示，電費成本占比73%，堿性、PEM電解水制氫耗電量為1標方氫氣5度電左右，則單槽產量1000標方電解槽設備1小時耗電量為5000度電，電價成本為電解水制氫成本關鍵，設備成本占比14%，運營維護占比5%，財務成本占比8%。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國電解水制氫行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告》顯示：
隨著全球碳排放態勢的日益嚴峻，刺激著電解水制氫行業市場規模快速增長，根據數據顯示，2022年全球電解水制氫設備市場規模為+40億元，隨著技術的成熟，成本的下降，預計2030年全球電解水制氫設備市場規模將上漲至2202億元。根據數據顯示，全球電解水制氫設備市場結構中，堿性電解占比最重，占據了95%的市場份額，PEM電解水制氫設備僅占比5%。
降低成本是目前電解水制氫設備行業最主要的發展方向，根據數據顯示，2022年堿性設備單價為2000元/KW，PEM電解設備單價為5000元/KW，預計到2025年，堿性設備單價下降至1500元/KW，PEM電解設備單價下降至4000元/KW。根據數據顯示，2021年中國電解水制氫設備市場競爭格局中718所占比最重，占比35%，競立占比20%，天津大陸占比15%，天津新氣占比8%，中電豐業占比11%，其他占比13%。
質子膜電解水制氫技術單位制氫成本對于電價敏感性略低于堿性水電解槽制氫技術，當電價為0.35元/KWh時，電力費用成本占比高達63.2%，單位制氫成本為28元/kgH2;當電價為0.1元/KWh時，電力用成本占比為329%，單位制氫成本下修45%為154元/kgH2。
隨著制氫裝備性能提升、成本下降，我國制氫設備自主技術創新呈現加速發展勢頭，將進一步促進綠氫產業規模化發展。上海氫晨新能源科技有限公司、海德氫能等上游制氫企業相繼發布新一代電解槽產品，在功率、性能及制氫效率等方面均有提高。
2022年3月，國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021)》，明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，是戰略性新興產業的重點方向，將氫能產業上升至國家能源戰略高度，刺激著電解水制氫設備行業快速發展。
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2023-2028年中國電解水制氫行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告
電解水制氫研究報告對行業研究的內容和方法進行全面的闡述和論證，對研究過程中所獲取的資料進行全面系統的整理和分析，通過圖表、統計結果及文獻資料，或以縱向的發展過程，或橫向類別分析提出...
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黃文玉
電解水制氫行業發展前景預測及市場競爭分析 
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