“碳达峰、碳中和”战略对电解水制氢行业发展的影响
全球碳减排背景与中国碳排放现状
产业低碳转型已成为全球各国应对气候变暖的核心战略选择。当前,化石能源燃烧产生的二氧化碳排放仍是最主要的温室气体来源。国际权威数据显示,中国碳排放量在 2003 年首次超越欧盟,2006 年进一步超过美国,此后连续多年保持全球最大碳排放国地位。这一现实使中国在国际社会面临日益增大的碳减排压力,亟需通过系统性的能源结构调整与产业升级,来响应全球气候治理的迫切需求。
从国内发展视角审视,我国碳排放量高企的核心症结在于能源活动排放占比极大,推进低碳化、零碳化改造已刻不容缓。2020 年 9 月,在第七十五届联合国大会一般性辩论中,国家主席习近平向世界郑重承诺:中国将力争在 2030 年前实现碳达峰,2060 年前达成 "碳中和" 的宏伟目标。这一目标的实现,高度依赖低碳技术、零碳技术和负排放技术的全面储备。
电解水制氢:绿色制氢的核心路径
传统以化石燃料制取氢气的方式存在根本性缺陷:不仅资源利用不可持续,无法从本质上解决能源与环境的深层矛盾,且碳排放量居高不下。与之形成鲜明对比的是,通过可再生能源替代化石能源制氢,成为助力碳减排与推动绿色发展的关键路径。
在各种绿色制氢技术中,电解水制氢凭借其工艺成熟度高、氢气纯度高、可与可再生能源灵活匹配等优势,成为实现 "双碳" 目标的重要支撑。该技术通过电能将水分解为氢气和氧气,若电能来自太阳能、风能等可再生能源,整个过程将实现零碳排放,从根本上解决传统制氢方式的环境痛点。
双碳战略对电解水制氢行业的驱动效应
"碳达峰、碳中和" 战略的提出,为电解水制氢行业注入了强劲的发展动力。这一战略不仅从政策层面明确了行业的重要性,更通过市场需求倒逼机制,加速推动电解水制氢相关技术的研发进程。
从技术研发角度看,为满足 "双碳" 目标下的能效要求,行业将聚焦于提升电解水制氢的转化效率、降低设备成本与能耗水平。具体而言,碱性电解水技术将进一步优化电极材料和隔膜性能,质子交换膜(PEM)电解水技术将在催化剂研发和膜材料创新上寻求突破,以实现更高的电解效率和更低的能耗。
从市场发展维度而言,随着可再生能源装机规模的持续扩大,绿氢的生产成本将逐步下降,市场竞争力不断增强。一方面,风电、光伏等可再生能源发电量的增加,为电解水制氢提供了充足的绿色电力来源;另一方面,规模效应将推动电解水制氢设备成本大幅下降,预计未来 5-10 年,绿氢成本有望降至与灰氢相当的水平,进而推动电解水制氢从示范应用阶段向规模化商业运营阶段快速迈进。
电解水制氢行业的发展前景与趋势
可以预见,"双碳" 战略将成为电解水制氢行业发展的核心驱动力,全面加速其技术迭代与市场拓展的整体进程。在政策支持、技术进步和市场需求的多重作用下,电解水制氢行业将呈现以下发展趋势:
一是技术路线多元化发展。碱性电解水技术将在中大型制氢项目中占据主导地位,PEM 电解水技术将在分布式制氢和氢储能领域快速发展,同时新兴的固体氧化物电解水(SOEC)技术也将在高温制氢场景中开展示范应用。
二是产业规模快速扩张。预计到 2030 年,我国电解水制氢产能将达到百万吨级规模,到 2060 年有望实现千万吨级以上产能,成为氢能供应的主要来源。
三是应用场景不断拓展。除传统的化工、冶金等工业领域外,电解水制氢将在交通领域(如氢燃料电池汽车)、能源领域(如氢储能)和建筑领域(如氢燃料电池热电联产)等新兴场景中得到广泛应用。