使用水电解装置大量制造“绿氢”的时代——全球项目数量已超400个
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摘 要：水电解装置可以利用风力、太阳能等可再生能源产生的剩余电力，通过水电解制氢，储存能量。在“绿氢”市场，如何高效率地制氢成为关键。随着水电解装置的需求增加，世界各国企业纷纷参与其中。
关键字：绿氢、水电解装置、碱性水电解法、固体高分子型（PEM型）水电解法、10兆瓦级碱性水电解系统
日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）等表示，目前投入实用的技术存在（1）碱性水电解法、（2）固体高分子型（PEM型）水电解法两种方式。碱性水电解法具有规模优势，尤其利于大规模成套设备的低成本化；PEM型水电解法单位面积流过的电流（电流密度）比碱性水电解法高，因此利于装置小型化，但零部件价格昂贵致使成本增加。但是，在最近的研究开发中，两种方式在规模和成本上的差别都在缩小。
日本旭化成10兆瓦级碱性水电解系统
（图片来自旭化成）
在日本，备受瞩目的企业是旭化成。2020年7月正式开始运转，进行示范运行的“福岛氢能源研究基地”（FH2R）中导入了其生产的碱性水电解装置。
电解水制氢的水电解装置耗电越大，产生氢的量越多。旭化成开发出了10兆瓦级的大功率制氢装置，是世界最大量级的单体水电解装置。该装置的开发活用了旭化成在全球市场占有率很高的食盐电解工艺。该公司还将持续降低装置成本和进行长期耐久性验证，以扩大市场。
日立造船公司开发了PEM型水电解装置，销售含外部设备在内的整个系统。该公司还致力于开发在氢中加入CO2制作甲烷的“甲烷化”技术。
三菱电力公司经营固体氧化物燃料电池（SOFC），其通过使SOFC发生逆反应，电解水产生氢和氧，得到高效的固体氧化物电解池（SOEC）。今后，有望将其用作水电解装置。
根据国际能源机构（IEA）等的统计数据，截止到2020年6月，德国、日本等地共有169个正在开展的水电解项目，大致分为碱性水电解法和PEM型水电解法两大类，其中碱性水电解法占了6成以上。
另外，已经公布的处于规划中的项目数量达到了现有数量的1.6倍即257个。加上正在开展的，项目数量共计超过400个。
欧盟（EU）的氢战略目标是到2030年制造出40吉瓦（1吉瓦=1000兆瓦）级电解装置、氢气1000万吨，“电解装置成本实现约1兆瓦1亿日元（约598万元），EU市场规模达到4万亿日元（约2393亿元）”（据知名智库）。世界范围内，越来越多的企业参与这一市场。日本以外，西门子（德国）、Nel（挪威）等的电解装置销量稳步增加，并试图通过装置的大型化从而降低成本。另外，ITM（英国）与日本住友商事达成了协议，由住友商事作为其在日本的销售代理商。
日本企业在海外也有所行动。三菱重工业向澳洲的H2U投资公司出资，参与该公司正在筹划的水电解业务，旨在利用可再生能源制氢并供给当地。另外，在德国，与瑞典能源公司(Vattenfall AB)、壳牌等合作，开始探讨绿氢从制造、供给、到使用的全产业链建设的可行性，此外，还计划在即将关闭的煤炭火力发电站旧址上建设100兆瓦级水电解工厂。
不过，也有日本业界相关人士担心“由于日本国内需求低迷，装置的大型化开发落后了5年以上，长此以往，日本企业将无法追赶上欧美厂家。”
翻译：史海燕
审校：李涵、贾陆叶
统稿：李淑珊
●托普索：将建设大型SOEC电解池生产工厂，以满足客户对绿氢的需求
●三菱重工工程：使用世界最大型CO2回收实验设备进行CO2吸收液的实证实验
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