PEM电解槽招标公告(2025)
2024 年,中国氢能市场虽保持发展态势,却与预期存在较大差距,行业内将这一年视作氢能发展的 “冷静期”。但随着 2025 年的到来,不少专家预测今年招标会迎来爆发,氢能市场也将进一步发展。PEM 作为电解水制氢的关键技术,凭借高电流密度、快速响应、产氢纯度高等优势,吸引了众多企业的关注与投入,然而,其市场占有率较低,如何破局仍有待探索。
多家企业相继推出PEM新品
PEM电解槽凭借高电流密度、快速响应、高纯度氢等优势获得市场的认可,近年诸多企业相继推出了新品。据电解槽产业网不完全统计,在2024年左右推出PEM电解槽新品的企业达18家。
吉冠科技:
主
做100立方以下PEM电解槽,产氢效率80%,电流密度1.5A/c㎡@65℃最高电密可达3A/c㎡,直流电耗4.3kwh/Nm3,出氢压力0-4Mpa可调,冷启动时间5min,热启动每10%动态响应1s,工作环境温度-30-45℃;
现代能源集团:2024年1 月初发布 PEM 电解水制氢加氢一体机,制氢能力为 10Nm3/h;
康明斯:2024年1 月 HyLYZER?-1000下线,单台 5MW 的模块化产品,制氢能力 1000 标方 / 小时;
阳光氢能 :2024年2 月 发布300Nm3/h PEM 电解槽,采用专利密封结构;
清能股份:日本氢能展展出1MW PEM 电解槽,体积仅 0.223m3;
氢锐科技:2024年3 月 发布 PEM 电解槽,已实现从 5 标方到 250 标方的批量制造,单槽最大产氢量可达 250Nm3/h;
氢沄新能源:2024年3月推出 QYS-8 PEM 电解槽,为250标方PEM电解槽,预期寿命达 40000 小时;
兴燃科技:2024年5 月下线 200Nm3/h PEM 电解槽,设备制造成本可低于行业 30%;
新工绿氢:2024年5 月推出 “天制一号” PEM 电解槽,产氢量从 10-500 方不等;
氢蓝时代:2024年8 月 发布包括 “惊鸿 - 10”“惊鸿 - 50”“惊鸿 - 100”“惊鸿 - 200” 等型号,PEM 电解槽直流电耗≤4.4kWh/Nm3,系统额定工况下直流电耗≤4.8kWh/Nm3;
明天氢能:2024年9 月 发布 MTDQ-200P,氢气产量达 200Nm3/h,直流电耗可达到 3.9-4.3kWh/Nm3.H?,最大电流密度可达 2A/cm2 以上;
三一氢能 :成功开发出50-500标方的PEM电解槽产品平台。全新P系列PEM电解槽额定2024年11 月 发布P 系列 PEM 电解槽,直流电耗为4.25kWh/Nm3;
赛克赛斯氢能 :2024年10 月 500 标方 PEM 纯水制氢电解槽亮相,功率调节范围 0%~130%,出口氢压 3.8MPa;
鹭岛氢能:2024年10 月发布低铱高电流密度单堆 500 标方 PEM 电解槽,额定电流密度 3A/cm2,铱载量 0.4mg/cm2;
国氢科技:2024年10 月 500Nm3/h 质子交换膜电解槽通过第三方认证,额定电流密度 1.8A/cm2,额定制氢电耗 4.4kWh/Nm3;
中车株洲所:2024年12 月 发布 500 标方 PEM 电解槽,额定电流密度 30000A/㎡,功率波动范围 5%~130%;
氢辉能源 :2024年12 月 BriLyzer?-R200 Gen2投入运行,单槽产氢量可拓展至 600 标方 / 时,在电流密度为 2.5A/cm2 时,可承受最高 5MPa 压差的瞬时冲击;
华电集团:2025年1 月下线 “华瀚” 500Nm3/h PEM 电解槽,膜电极总贵金属载量较传统电解槽降低 30%;电流密度可达 30000A/m2。
PEM槽“遇冷”的2024
虽然为数不少的企业相继进入PEM槽领域,并且推出新品,但是相较于海外PEM市场,国内PEM槽市场相对落后。虽然2024年的PEM槽市场为不少机构或媒体所看好,但是在招投标市场上,PEM电解槽相较2023年却呈现下降趋势。
彼时,相关数据显示2024年全球PEM电解槽市场规模预计在 15亿至30亿美元之间。诸如,BNEF预计2024年电解槽(含PEM和碱性)总出货量达4-5 GW,其中PEM占比约30%~40%(对应1.2-2 GW);IEA预测2024年全球电解槽总产能将超过10 GW(含所有技术路线),PEM技术渗透率持续提升。在产能规模方面则预测2024年PEM电解槽新增装机量可能达到 1.5-3 GW,占电解槽总新增装机的35%以上。
从上述数据不难发现,对于PEM电解槽占比,机构或媒体预测在30%左右。此数据相较现阶段较为接受的数据——PEM槽市占率10%有较大的提升。
但是在2024年国内电解槽招投标市场上,PEM槽的占有率则呈现出“萎靡”的状态。香橙会研究院统计数据显示2024 年中国 PEM 电解槽招标需求规模占比约 1.3%,市场份额较 2023 年有所下降,全年公开订单需求规模合计 28.565MW。但是从全球范围来看,据海外机构 VNZ Insights 数据,2024 年上半年 PEM 产品的市场占比约为 22%。由此可见国内外PEM市场的差距。
PEM电解槽的困境
PEM技术是继碱性技术之后近期最被看好的技术,行业预测在未来5年,其将成为主流技术之一。
综合而言,现阶段PEM发展的困境首先体现在成本方面,而在成本方面则主要体现为材料成本高、生产规模受限。诸如质子交换膜、贵金属催化剂(如铱)等成本高昂。铱催化剂全球年产量仅7—8吨,可能限制PEM电解槽的产能扩张,同时目前 PEM 电解槽尚未实现大规模工业化生产,难以通过规模效应降低成本。小规模生产导致单位产品的设备折旧、人力成本等分摊较高,生产效率较低,进一步推高了成本。
此外,在市场与应用方面仍存在困境。现阶段,对于PEM槽,国内市场认知与接受度低,许多用户对其性能、可靠性和经济性存在疑虑,更倾向于选择传统的碱性电解槽或其他成熟的制氢技术。虽然 PEM 电解槽在分布式能源、交通等领域有应用前景,但目前整体应用场景仍相对有限。还有与之密切相关的则是氢能产业的政策支持力度和方向存在不确定性。
此外,产业链不完善、技术相对落后、耐久性与稳定性仍面临挑战等诸多方面困扰PEM发展,成为羁绊。
PEM槽技术发展方向有哪些
如何打破现有桎梏,进而促进PEM板块快速发展,进而在未来的发展中呈现更为强劲的竞争力。
行业认为可从“提升效率,降低能耗”“降低成本,实现规模化生产”“增强稳定性与耐久性”“拓展应用场景,开发专用技术”“与可再生能源融合,优化系统集成”五方面着手。
降低成本,实现规模化生产则可以从材料及生产工艺和设备方面着手。
开发低贵金属电催化剂:降低贵金属(铂铱钌)含量、提高制备工艺效率以降低制造成本;增加非金属元素掺杂、改善晶体结构来增强稳定性;调节非贵金属的电催化活性、增加比表面积以提升性能,降低反应活化能垒,提高反应速率。
寻找替代材料:开发非钛零部件,如镀铂不锈钢极板等,减少对高成本钛材料的依赖。研究用铌、钽和不锈钢等材料替代钛用于多孔传输层(PTL),减少或避免使用铂或金涂层。
优化质子交换膜:引入选择性透气膜,只允许反应气体通过,阻止其他气体渗透。改变夹层结构,如引入多孔垫层将 PEM 分成多个小区域,降低气体产物的交叉。通过增加聚合物链的刚性、引入增强材料、改善加工条件等方式降低气体扩散系数。
提升电流密度:提升催化剂活性,使反应更高效地进行,从而在相同条件下提高电流。减少膜厚以降低膜阻,让电流更容易通过,实现更高的电流密度,减少单位功率下的材料消耗与设备体积。
改进极板加工工艺:采用蚀刻工艺制备极板可降低成本占比,而采用冲压工艺进行大规模、批量化制备,能更快速地降低极板成本。
优化浆料及 MEA 加工:调整浆料中的催化剂、载体成分、离聚体和其他附加物料等,提高浆料中的颗粒直径、流变性、zeta 电位等物理性能,引入抗氧化剂、还原剂等附加功能。根据需求选择电化学沉积法、超声喷涂法、转印法等合适的涂层方法,对现有涂装设备进行改造,建立涂膜质量检测体系。
与可再生能源融合,优化系统集成。该方面则可从系统设计优化、控制策略优化、控制策略优化、设备与技术优化、系统布局与规划优化等方面着手。诸如,智能功率匹配:根据可再生能源的实时发电功率,采用智能控制系统动态调整 PEM 电解槽的工作功率,如采用最大功率点跟踪(MPPT)技术,确保电解槽始终在最佳功率状态下运行,提高能源利用效率;自适应控制策略,开发自适应的控制算法,使 PEM 电解槽能根据可再生能源的波动特性自动调整运行参数;优化电力电子设备:采用高效的逆变器、变流器等电力电子设备,提高可再生能源与 PEM 电解槽之间的电能转换效率和质量,减少电能损耗和谐波干扰;一体化设计:将可再生能源发电设备、PEM 电解槽、储能设备、氢气储存和运输等环节进行一体化设计和建设,减少中间环节的能量损耗和传输成本,提高系统的整体性能和经济性。
相关预测显示,2025 年中国电解槽年需求量预计达 15-20GW,对应市场规模约 200-300 亿元,按照PEM 电解槽 20%~30%的市场占比,其市场规模将在 40-90 亿元。2025年的PEM市场依旧值得期待。
投标 / 标书制作要点(原创)
本PEM电解槽涉及「招标公告」,投标方需重点关注:① 营业执照经营范围须含招标公告或对应服务类目;② 提供同类项目业绩证明;③ 报价方案与售后响应须明确;④ 紧盯投标截止与开标节点,建议提前完成标书制作与盖章。当地项目常要求本地化服务能力与快速响应,务必在投标文件中凸显。
标书制作联系冯经理:17551026086
