Triển vọng phát triển thị trường nước điện phân của Trung Quốc đối với ngành công nghiệp hydro vào năm 2023
Hiện nay, ngày càng có nhiều doanh nghiệp nhà nước trung ương, công ty niêm yết, công ty năng lượng hydro, vốn xã hội và công ty nước ngoài đang nhắm đến thị trường thiết bị sản xuất hydro nước điện phân để bắt đầu bố trí chuyên sâu. Một cuộc chiến vô hình đang diễn ra trong lĩnh vực thiết bị sản xuất nước điện giải hydro. Sản xuất nước điện phân hydro là một hướng phát triển quan trọng trong tương lai. Sản xuất hydro bằng nước điện phân có ưu điểm là không gây ô nhiễm và phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất và độ tinh khiết của hydro cao. Từ góc độ chi phí sản xuất, sản xuất hydro năng lượng hóa thạch là khoảng 10 RMB/kg, hydro sản phẩm phụ công nghiệp là khoảng 21 RMB/kg và sản xuất hydro nước điện phân là khoảng 30 RMB/kg.
Việc sản xuất hydro từ nước điện phân có lợi thế bền vững lớn. Dưới nền tảng của"carbon trung tính, đỉnh carbon"tại Trung Quốc, việc thương mại hóa năng lượng hydro đang trở thành điểm nóng trên thị trường. Mấu chốt của vấn đề chi phí sản xuất hydro từ nước điện giải chính là vấn đề tiêu thụ năng lượng. Một mặt, sự phát triển của công nghệ PEM và SOEC có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình điện phân, mặt khác, có thể dựa vào sự phát triển của quang điện và năng lượng gió để sản xuất hydro với chi phí thấp.
Dự kiến trong vòng 5-10 năm tới, chi phí sản xuất hydro từ nước điện phân sẽ giảm xuống còn 20 RMB/kg, được điều khiển bởi hai khối,"giảm đáng kể chi phí năng lượng tái tạo như quang điện và năng lượng gió"Và"chi phí của thiết bị điện phân sẽ giảm 60% -80% vào năm 2030 với tiến bộ công nghệ và mở rộng quy mô. 80%, điện năng tiêu thụ và chi phí vận hành, bảo dưỡng hệ thống sản xuất nước điện phân hydro giảm."Những người trong ngành chỉ ra rằng, hiện tại, máy điện phân kiềm có chi phí thấp hơn, tính kinh tế tốt hơn và thị phần cao hơn so với máy điện phân PEM. Khi công nghệ pin nhiên liệu tiếp tục phát triển, chi phí và thị phần của máy điện phân PEM sẽ dần dần tăng lên gần bằng với máy điện phân kiềm, và sẽ được áp dụng trong PV và năng lượng gió tùy theo khả năng thích ứng tương ứng của chúng với các hệ thống năng lượng tái tạo.
Các đặc điểm khác nhau của công nghệ nước điện phân, nước quang phân và sản xuất hydro nhiệt hóa: công nghệ nước điện phân đã trưởng thành, thiết bị đơn giản, không gây ô nhiễm và hydro thu được có độ tinh khiết cao và hàm lượng tạp chất thấp, phù hợp cho nhiều dịp khác nhau; nhược điểm là tiêu thụ nhiều năng lượng và chi phí sản xuất hydro cao; khó khăn hiện nay của công nghệ quang phân nước là phát triển chất xúc tác; hệ thống sản xuất hydro theo chu trình nhiệt hóa phức tạp hơn nhưng hiệu quả sản xuất hydro cao hơn và hiệu quả sử dụng cao hơn khi kết hợp với năng lượng tái tạo. Trong công nghệ sản xuất thiết bị và nước điện phân kiềm, trình độ công nghệ của Trung Quốc tương đương với nước ngoài, và có khả năng sản xuất thiết bị và tích hợp quy trình với quyền sở hữu trí tuệ hoàn toàn độc lập. Về công nghệ sản xuất hydro PEM, Trung Quốc vẫn đang trong giai đoạn sơ bộ của R&D hướng tới công nghiệp hóa.
Theo Liên minh Năng lượng Hydro Trung Quốc, nhu cầu hydro của Trung Quốc dự kiến sẽ đạt 35 triệu tấn vào năm 2030, chiếm 5% hệ thống năng lượng sử dụng cuối. Đến năm 2050, năng lượng hydro sẽ chiếm ít nhất 10% hệ thống năng lượng sử dụng cuối ở Trung Quốc và nhu cầu hydro sẽ đạt gần 60 triệu tấn, có thể giảm khoảng 700 triệu tấn carbon dioxide và giá trị sản lượng hàng năm của chuỗi ngành sẽ vào khoảng 12 nghìn tỷ nhân dân tệ.
Trong đó, 24,58 triệu tấn hydro sẽ được sử dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải, chiếm 19% năng lượng tiêu thụ trong lĩnh vực này, tương đương với việc giảm 83,57 triệu tấn dầu thô hoặc 100 tỷ mét khối khí tự nhiên; 33,7 triệu tấn hydro sẽ được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp và 1,1 triệu tấn hydro sẽ được sử dụng trong xây dựng và các lĩnh vực khác, tương đương với việc giảm 170 triệu tấn than tiêu chuẩn. Dữ liệu cho thấy nhu cầu hydro của Trung Quốc sẽ đạt gần 60 triệu tấn vào năm 2050 trong một kịch bản trung lập, với sự gia tăng chủ yếu đến từ các phương tiện vận chuyển bằng pin nhiên liệu. Đến năm 2030, nhu cầu hydro của Trung Quốc sẽ đạt 35 triệu tấn/năm, với khoảng cách công suất khoảng 10 triệu tấn/năm trong ngành sản xuất nước điện phân hydro; đến năm 2050,
Vào tháng 3 năm 2022, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia và Cơ quan Quản lý Năng lượng Quốc gia đã cùng nhau công bố Kế hoạch trung và dài hạn để phát triển ngành năng lượng hydro (2021-2035), nhằm xây dựng một ngành năng lượng hydro với các mục tiêu sau Năng lượng argon hệ thống cung cấp chủ yếu dựa trên sản xuất argon và hydro sản phẩm công nghiệp từ các nguồn năng lượng tái tạo, và sự phát triển năng lượng của hệ thống sản xuất điện và argon kết hợp với sự bổ sung cảnh quan sẽ góp phần hiện thực hóa"carbon kép"mục tiêu ở Trung Quốc.