堿性電解槽系統(tǒng)的價格降得真有那么快嗎?
項目要求不一,價格波動是正,F(xiàn)象。
近兩年,國內(nèi)1000標方堿性電解槽跑步進入產(chǎn)業(yè)化應用,價格也呈現(xiàn)不斷降低的趨勢。2021年電解槽的中標價格高達1000萬元左右,2023年中標平均價格降至約750萬元。近期,國內(nèi)市場甚至出現(xiàn)了中標價格不到450萬元/套的案例,相較2023年平均市場價格低了近40%。相比之下,上半年電解槽公開招標規(guī)模僅有去年同期的一半左右。
事實上,表面上看國內(nèi)堿性電解槽中標價格快速下跌,卻并非完全由制造成本下降驅(qū)動,與招標要求也有很大關系。國內(nèi)綠氫產(chǎn)業(yè)仍處于早期,各項目的招標范圍、技術要求差別較大,電解槽市場帶有“定制化”的特征,價格實際上具有較大的波動性。
能景研究基于調(diào)研研究,對不同招標范圍、技術要求下的堿槽價格進行了簡單分類討論,希望有所啟發(fā)。
01 一套完整的制氫系統(tǒng)包含電、氣、液多個組成部分
堿性制氫系統(tǒng)含有電源/電控、制氫電堆、氣液分離、干燥純化及一系列輔助設備等。電源及電控由各類電氣裝備組成,主要含變壓器、整流柜、控制柜、配電柜等。直流電網(wǎng)下還有DC/DC變流器等。制氫電堆主要包含各種零部件及材料,包括一是核心材料,包括隔膜材料、電極材料等;二是各類輔件,如墊圈等;三是大量金屬加工件,如鍍鎳雙極板等;氣液分離、干燥純化兩部分主要由各種組件組成,一是各類容器裝備,如氣液分離器、吸附塔等;二是各類儀表、閥門、泵,如氧中氫分析儀、壓力變送器等。根據(jù)某產(chǎn)品案例,一套5MW堿性電解槽系統(tǒng)中的電堆成本約占60%,氣液分離及純化部分分別約占12%,電源(晶閘管)及電控占約16%。
02 根據(jù)項目招標范圍不同,電解槽中標價格差距達百萬元/套
國內(nèi)對整套系統(tǒng)通常分成多個部分進行招標,對電解槽電堆來說至少有3種招標組合情況。一是包含電源、電堆、氣液分離/純化的完整系統(tǒng)。從國內(nèi)招投標情況來看,現(xiàn)階段一套完整的1000Nm3/h系統(tǒng)的市場價格一般在800萬元/套以上,有更多性能、配件、服務要求的情況下可達到近1000萬元/套。二是僅采購電堆及氣液分離/純化裝置。該情況下制氫電源部分一般另外單獨招標。若僅采購電堆及氣液分離/純化裝置,目前公開的市場價格一般在680~750萬元/套之間,部分項目會達到800萬元/套以上。三是僅采購電堆及氣液分離等部分。該情況下價格一般在500~600萬元/套左右,當采用“多對一”方案等情況下,部分時候價格甚至能夠降到500萬元/套以下。
03 不同技術要求下,一套完整制氫系統(tǒng)的價格也有較大差異
隨著國內(nèi)綠氫項目建設探索的增多,國內(nèi)綠氫項目對堿性電解槽的技術要求等也開始逐漸細致化、差異化。典型體現(xiàn)在對制氫電源、制氫電堆、氣液分離/干燥純化裝置等方面的要求。
對電源,一般項目會指定整流器的技術路線,如晶閘管、IGBT等;對變壓器的數(shù)量、種類也有相應要求,如有的項目要求“1拖2”(1套變壓器對應2套整流器)等。此外,現(xiàn)階段項目大多會對制氫電源的能量效率、諧波等提出要求。根據(jù)能景研究調(diào)研,一套5MW電源系統(tǒng)價格低者100萬元/套左右,價格高者接近或超過250萬元/套。
對制氫電堆,招標項目會提出性能指標要求,如電解槽的能耗、功率波動范圍等;某些項目也會提出對零部件類型、技術路線的要求,比如使用復合隔膜、高電流密度電極。根據(jù)能景研究調(diào)研,5MW電堆部分價格低者不足400萬元/套,價格高者或超過450萬元/套。
對氣液分離/干燥純化裝置,國內(nèi)綠氫項目一般會對氣液分離/純化裝置的配置規(guī)格、數(shù)量等提出要求,如1套氣液分離裝置對應多臺電解槽的“2對1”、“4對1”方案等。也有項目會對零部件品牌等提出要求,典型如要求使用進口儀表等。根據(jù)能景研究調(diào)研,5MW電解槽對應氣液分離/干燥純化裝置價格高者可達約300萬元/組,“多對一”方案可節(jié)省約20%至30%左右成本。
不同配置要求下,一套完整系統(tǒng)的價格差異也能夠達到百萬元/套。其中,制氫電源技術路線、電解槽性能要求、氣液分離/純化裝置“多對一”方案及儀表品牌要求等是最大影響因素。2023年內(nèi)蒙古某綠氫項目中整套系統(tǒng)中標價格約990萬元/套,同年吉林某綠氫項目整套系統(tǒng)招標價格合計約850萬元/套。
04 技術創(chuàng)新仍是現(xiàn)階段實現(xiàn)“降本”的主要路徑之一
現(xiàn)階段,國內(nèi)綠氫項目的電解槽公開招標多以“電堆+氣液分離+純化”為主。僅考慮這部分,2022年國內(nèi)平均價格接近750萬元/套,2023年國內(nèi)平均價格約718萬元/套,價格總體略有下降。但若再考慮制氫電源等,部分項目中價格甚至略有上升。
目前,成本控制仍是國內(nèi)綠氫項目投資關注的焦點。國內(nèi)制造商、項目設計院等開始探索從電解槽到整體系統(tǒng)的優(yōu)化降本。比如制氫電堆層面,通過技術迭代等提升“性價比”。尤其核心材料方面,近年來市場上的高電流密度新型電極、低內(nèi)阻隔膜材料開始批量涌現(xiàn),部分綠氫項目也開始計劃試用復合隔膜等新技術。理論上核心材料的升級能夠減少電解槽必要的電化學反應面積,相近成本下實現(xiàn)更高性能。制氫系統(tǒng)層面,通過制氫系統(tǒng)的規(guī);、集成化等來實現(xiàn)降本。典型如精簡電解槽后處理系統(tǒng),國內(nèi)現(xiàn)階段綠氫項目多數(shù)開始采用“2對1”、“4對1”方案,部分項目也開始采用3000Nm3/h電解槽提升集成化,降低系統(tǒng)投入。電氫一體化工程層面,通過系統(tǒng)優(yōu)化降低制氫成本。典型有離網(wǎng)/并網(wǎng)的搭配、風光資源的配置、儲能配置等。比如近期,國內(nèi)部分項目開始探索網(wǎng)電、儲能與制氫的結(jié)合,以提升電解槽利用時長,實現(xiàn)降本。
來源:能景研究
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