“隨著全球尤其是歐洲能源短缺形勢愈發嚴峻，各國對于發展氫能產業的重視也提升到了一個新的高度，我國中長期規劃的氫能目標也很明確。目前行業發展比較受制的是加氫站偏少，但建設也正在提速，我們要抱有耐心及信心。”清極能源董事長兼總經理錢偉博士在2022高工氫電年會發表主題演講時表示。
錢偉認為，除了燃料電池以外，制氫也非常值得關注，未來都將是萬億級的市場。尤其是PEM制氫開發與電堆有相似之處，目前一些燃料電池電堆企業已經將目光轉向了制氫領域，包括原來做燃料電池膜電極的企業也在轉向PEM制氫膜電極，相信未來PEM制氫大有可為。
大規模制氫技術發展趨勢
氫能將成為我國能源戰略的重要組成部分，據保守估計，2050年氫能在我國終端能源體系占比約10%，2060年占比將達約15%。氫能納入我國能源終端體系后，將與電力系統互補，共同成為我國終端能源消費的主體，帶動形成十萬億級的新興產業。
從氫能的制氫端來看，目前制氫方式有化石能源制氫（煤或天然氣為代表的化石能源重整制氫）、工業副產氫（焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫等）、電解水制氫等。其中電解水制氫純度等級高，雜質氣體少，考慮減排效益，與可再生能源結合電解水制“綠氫”被認為是實現氫脫碳的最佳途徑。
當前可再生能源電解制氫占據整體比例偏小，正在快速發展當中。根據相關預測數據，到2030年，可再生能源電解制氫占整體的比例也將進一步提升至15%；到2050年，可再生能源電解水制氫將成為有效供氫主體，占比約達70%。
這也將帶動電解水制氫裝備的極大發展。事實上，當前電解水制氫領域已經開始了一場“大變革”：一是瞄準電解水制氫設備市場的新玩家急劇增多；二是無論堿性電解制氫（ALK）還是PEM制氫，均向大標方、降低能耗及成本方向持續突破。國內還有一些企業在從事固體氧化物電解（SOEC）、陰離子交換膜電解（AEM）等新興電解水制氫技術的開發。
對比各類制氫技術路線，當前國內堿性電解水制氫已經充分產業化，而PEM制氫處于初步商業化階段，其他則處于實驗室階段。就目前展開商業競爭的ALK制氫與PEM制氫而言，它們在技術成熟度（比如制氫規模）、成本、出貨量方面都存在一定的差異。
制氫規模方面，堿性電解槽單槽產能已達到1000Nm³/h以上，進入規模化示范應用，今年已經有多家企業推出1200Nm³/h及以上的電解槽新品，部分新品甚至可達2000Nm³/h及以上。而目前國內PEM電解槽制氫規模最大不超過500Nm³/h，尚未有大規模應用的案例。
價格方面，經過充分競爭的堿性電解槽價格在1500-2500元/kW；而PEM電解一方面使用了貴金屬催化劑和涂層、鈦基雙極板以及較厚的質子交換膜，使得電解槽本身的成本較高，加上目前關鍵材料和技術仍需要進口，導致國內PEM電解槽整體的價格高達7000-12000元/kW。
出貨量方面，2021年ALK制氫裝備在國內的出貨量遠高于PEM制氫出貨量，前者出貨量約350MW，后者出貨量約5MW。雖然短期內PEM制氫市場表現落后于ALK制氫，但PEM制氫與水電、風電、光伏（發電的波動性和隨機性較大）具有更好的匹配性，依然被賦予了厚望。
“未來隨著PEM技術的提升及成本的迅速下降，可以助力發電側實現大規模制氫，市場前景非常廣闊。”錢偉說，從我們的經驗來看，PEM制氫開發與電堆開發有相似之處，甚至包括整個產業鏈都可以“互通”，原來燃料電池膜電極、設備廠商均可以切換支持PEM制氫的供應鏈配套，電堆企業進入PEM制氫領域也有不錯的發展機會。
燃料電池技術及產品應用拓展
燃料電池應用場景包括交通運輸、固定式發電、便攜式電源等。其中交通運輸是突破口，根據《 節能與新能源汽車技術路線圖2.0》 制定的發展規劃，到2025/2030年，氫燃料電池汽車的保有量將分別達到5-10萬輛規模/80-100萬輛，保有量的增長空間達十年百倍。
當前國內燃料電池商用車、大巴、客車、叉車、乘用車的確都取得了不同程度的發展，甚至燃料電池船舶、有軌電車等也都提上推廣日程。燃料電池技術也突飛猛進，成本下降極快。但不可否認的是，燃料電池在交通領域的推廣依然存在不少問題。
在年會現場，錢偉指出，原本示范群的目標是要打通產業鏈、全國一盤棋，但現實卻是“國家有國家的政策，省有省的政策，市有市的政策，區有區的政策”，區域割據現象依然嚴重。比如很多權威專家、企業領袖提出要建設國家的氫能高速公路，在一些高速公路沿線建設加氫站，便于燃料電池汽車跨市運輸，但時至今日沒有成功。
示范群的構建目標是明確的，初衷是利于行業發展的，但目前還有很多工作需要做。“關注重點在于政策的落實及氫氣價格的下降。”錢偉說，同時產業鏈企業要做好示范及數據積累，快速更新迭代產品技術，為日后更大規模的商業化推廣做好準備。
從國外經驗來看，除了交通領域外，固定式發電、共享單車、無人機、便攜式電源等更多應用場景給燃料電池提供了發展空間。尤其是固定式發電市場廣闊，國內企業的探索也已經開始。未來燃料電池萬億級的市場值得期待。
清極能源的“謀略”
清極能源在雙極板設計、高比功率電堆設計與研制、引射型氫氣循環系統方面擁有自己的核心技術，并自主開發高比功率、高效集成的燃料電池系統。公司自主研發HO系列電堆產品，功率范圍覆蓋10-150kW；已推出多個不同系列的燃料電池發動機動力系統，分別為E50、 E80、E100和 E120，功率范圍覆蓋56-120kW，滿足公交、物流以及重載型應用。
公司燃料電池產品從2019年開始批量裝車，配套車型包括4.5噸冷藏車、4.5噸廂式貨車、9噸保溫車、8.5米與10.5米城市客車、18噸洗掃車、18噸灑水車、18噸吸污車、18噸翼開啟廂式車等。尤其在燃料電池物流車及環衛車領域，清極能源進展迅猛。
以環衛車為例，今年3月，氫裝前行聯合清極能源和長沙中聯成功中標佛山市南海區瀚潔城市環境管理有限公司的燃料電池環衛車輛。這批車輛將全部搭載清極能源的E100燃料電池發動機系統。隨后幾個月，該批燃料電池環衛車陸續投運。
物流車方面，9月16日，清極能源與佛山市志豪物流有限公司、氫裝前行汽車運營（佛山）有限公司簽署合作協議，隨后舉行18噸氫能翼展車發車儀式，正式開啟為志豪物流提供氫燃料電池物流車輛運營服務，推進樂從零碳示范物流園區園的建設運營。此外，清極能源還配套京東華東第一批氫能物流車投運，獲得用戶的高度認可，并已獲得第二批訂單。
針對固定式發電市場，清極能源推出了DE系列分布式能源系統，功率范圍覆蓋10kW-300 kW發電效率大于45%，熱電聯產效率大于85%，滿足工業園區商業體等對熱電聯供、備用電源、固定式發電的需求。公司正在給氫能社區做分布式能源的方案。
針對電解水制氫裝備市場，清極能源分別開發CE-A系列大功率堿性電解系統和CE-P系列中等功率的PEM電解水系統，產氫速率覆蓋1-200Nm3/h，滿足工業、化工、冶金、制氫加氫一體化站等場景的需求。
整體來看，清極能源以燃料電池電堆和系統的技術開發為立足點，專注燃料電池核心零部件和系統裝備的技術創新，推動燃料電池氣車的商業化應用，拓展燃料電池在固定式發電、熱電聯供以及備用電源等領域的應用，實現產業集群發展和產業鏈衍生，致力成為中國領先的氫能應用產業集團。
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