碱性电解槽系统的价格降得真有那么快吗?

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项目要求不一,价格波动是正常现象。

近两年,国内1000标方碱性电解槽跑步进入产业化应用,价格也呈现不断降低的趋势。2021年电解槽的中标价格高达1000万元左右,2023年中标平均价格降至约750万元。近期,国内市场甚至出现了中标价格不到450万元/套的案例,相较2023年平均市场价格低了近40%。相比之下,上半年电解槽公开招标规模仅有去年同期的一半左右。

事实上,表面上看国内碱性电解槽中标价格快速下跌,却并非完全由制造成本下降驱动,与招标要求也有很大关系。国内绿氢产业仍处于早期,各项目的招标范围、技术要求差别较大,电解槽市场带有“定制化”的特征,价格实际上具有较大的波动性。

能景研究基于调研研究,对不同招标范围、技术要求下的碱槽价格进行了简单分类讨论,希望有所启发。

01 一套完整的制氢系统包含电、气、液多个组成部分

碱性制氢系统含有电源/电控、制氢电堆、气液分离、干燥纯化及一系列辅助设备等。电源及电控由各类电气装备组成,主要含变压器、整流柜、控制柜、配电柜等。直流电网下还有DC/DC变流器等。制氢电堆主要包含各种零部件及材料,包括一是核心材料,包括隔膜材料、电极材料等;二是各类辅件,如垫圈等;三是大量金属加工件,如镀镍双极板等;气液分离、干燥纯化两部分主要由各种组件组成,一是各类容器装备,如气液分离器、吸附塔等;二是各类仪表、阀门、泵,如氧中氢分析仪、压力变送器等。根据某产品案例,一套5MW碱性电解槽系统中的电堆成本约占60%,气液分离及纯化部分分别约占12%,电源(晶闸管)及电控占约16%。

02 根据项目招标范围不同,电解槽中标价格差距达百万元/套

国内对整套系统通常分成多个部分进行招标,对电解槽电堆来说至少有3种招标组合情况。一是包含电源、电堆、气液分离/纯化的完整系统。从国内招投标情况来看,现阶段一套完整的1000Nm3/h系统的市场价格一般在800万元/套以上,有更多性能、配件、服务要求的情况下可达到近1000万元/套。二是仅采购电堆及气液分离/纯化装置。该情况下制氢电源部分一般另外单独招标。若仅采购电堆及气液分离/纯化装置,目前公开的市场价格一般在680~750万元/套之间,部分项目会达到800万元/套以上。三是仅采购电堆及气液分离等部分。该情况下价格一般在500~600万元/套左右,当采用“多对一”方案等情况下,部分时候价格甚至能够降到500万元/套以下。

03 不同技术要求下,一套完整制氢系统的价格也有较大差异

随着国内绿氢项目建设探索的增多,国内绿氢项目对碱性电解槽的技术要求等也开始逐渐细致化、差异化。典型体现在对制氢电源、制氢电堆、气液分离/干燥纯化装置等方面的要求。

对电源,一般项目会指定整流器的技术路线,如晶闸管、IGBT等;对变压器的数量、种类也有相应要求,如有的项目要求“1拖2”(1套变压器对应2套整流器)等。此外,现阶段项目大多会对制氢电源的能量效率、谐波等提出要求。根据能景研究调研,一套5MW电源系统价格低者100万元/套左右,价格高者接近或超过250万元/套。

对制氢电堆,招标项目会提出性能指标要求,如电解槽的能耗、功率波动范围等;某些项目也会提出对零部件类型、技术路线的要求,比如使用复合隔膜、高电流密度电极。根据能景研究调研,5MW电堆部分价格低者不足400万元/套,价格高者或超过450万元/套。

对气液分离/干燥纯化装置,国内绿氢项目一般会对气液分离/纯化装置的配置规格、数量等提出要求,如1套气液分离装置对应多台电解槽的“2对1”、“4对1”方案等。也有项目会对零部件品牌等提出要求,典型如要求使用进口仪表等。根据能景研究调研,5MW电解槽对应气液分离/干燥纯化装置价格高者可达约300万元/组,“多对一”方案可节省约20%至30%左右成本。

不同配置要求下,一套完整系统的价格差异也能够达到百万元/套。其中,制氢电源技术路线、电解槽性能要求、气液分离/纯化装置“多对一”方案及仪表品牌要求等是最大影响因素。2023年内蒙古某绿氢项目中整套系统中标价格约990万元/套,同年吉林某绿氢项目整套系统招标价格合计约850万元/套。

04 技术创新仍是现阶段实现“降本”的主要路径之一

现阶段,国内绿氢项目的电解槽公开招标多以“电堆+气液分离+纯化”为主。仅考虑这部分,2022年国内平均价格接近750万元/套,2023年国内平均价格约718万元/套,价格总体略有下降。但若再考虑制氢电源等,部分项目中价格甚至略有上升。

目前,成本控制仍是国内绿氢项目投资关注的焦点。国内制造商、项目设计院等开始探索从电解槽到整体系统的优化降本。比如制氢电堆层面,通过技术迭代等提升“性价比”。尤其核心材料方面,近年来市场上的高电流密度新型电极、低内阻隔膜材料开始批量涌现,部分绿氢项目也开始计划试用复合隔膜等新技术。理论上核心材料的升级能够减少电解槽必要的电化学反应面积,相近成本下实现更高性能。制氢系统层面,通过制氢系统的规模化、集成化等来实现降本。典型如精简电解槽后处理系统,国内现阶段绿氢项目多数开始采用“2对1”、“4对1”方案,部分项目也开始采用3000Nm3/h电解槽提升集成化,降低系统投入。电氢一体化工程层面,通过系统优化降低制氢成本。典型有离网/并网的搭配、风光资源的配置、储能配置等。比如近期,国内部分项目开始探索网电、储能与制氢的结合,以提升电解槽利用时长,实现降本。

来源:能景研究

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原文标题 : 碱性电解槽系统的价格降得真有那么快吗?

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