2021年氢能行业质子交换膜市场发展前景分析报告（51页）.pdf

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1、 地下盐穴因具有较高的化学稳定性、密封性及较低建设成本，是目前地质储存中主要的应用方式。据IEA统计，美国拥有全球最大盐穴储氢系统，氢气储存量可达1-2万吨;英国拥有3个千吨级氢气储藏盐穴;德国3500吨级氢气储存盐穴将于2023年正式启动。 枯竭油气藏比盐穴容积更大，且油气田结构在前期勘探和开发过程中已得到深入了解。 地质含水层储氢相较于另外两种技术，目前较不成熟。但其地质结构在全球范围普遍存在，可以为缺乏盐穴和枯竭油气藏的地域提供大规模储氢的可能性。 依据英国Hemado咨询公司数据统计，2020年全球电解水成本在4.2美元/千克，其中运行成本0.2美元/千克，前期电解装置系统投资成本1.

2、8美元/千克，电力成本2.2美元/千克。 同时根据Hemado预测，未来电解水制备成本将不断下行。其中受益于近年可再生能源技术成熟和规模化发展，可再生电力成本预计在未来十年会显著下降;而伴随产能增加、技术进步,电解装置的转化效率和满载小时数将持续提升，这也促使单位氢气生产对应的电解装置成本将持续下降。 其中，碱性电解水技术最为成熟，其采用氢氧化钾水溶液作为电解质，以石棉为隔膜，分离水产生氢气和氧气。ALK由于是碱性条件，因此可以使用非贵金属电催化剂，因此电解槽造价成本较低;但是，ALK难以快速启动和变载，无法快速调节制氢速度，因此与可再生能源适配性较差。 固体氧化物电解水制氢(SOE)采用固体

3、氧化物为电解质材料，适合在高温环境下运作，能效更高，但处于初期示范阶段。而阴离子交换膜电解水制氢(AEM)以阴离子交换膜作为电解质隔膜，目前仍处于实验室阶段，其发展主要取决于相关材料技术的突破情况。 从技术角度看，PEM电解水技术具有独特优势，许多新建项目开始转向选择PEM电解技术，近年开始获得较多的市场份额。首先，相较碱性电解水技术，PEM电解采用纯水电解，无污染、无腐蚀;其次，质子交换膜拥有更高的质子传导性，电解槽工作电流可大大提高，从而提升电解效率;同时PEM电解水技术能够提供更宽的负载范围和更短的响应启动时间，与水电、风电、光伏(发电的波动性和随机性较大)具有良好的匹配性，最适合未来能源结构的发展。