中國機會:德國電解槽市場需求報告
歐洲能源危機,給中國能源化工等行業(yè)帶來出口替代機會。其實還有一個更大的機會被市場忽視了,那就是氫能。歐洲正在推進一個龐大的計劃——用氫氣替代油氣資源缺口,這給中國氫能裝備行業(yè)帶來巨大機會。
香橙會駐德國辦公室對此進行了系統(tǒng)調查,從本期開始,陸續(xù)推出《歐洲氫能市場機會調查》系列報道,此為第一篇。
1一份電解槽市場需求調查
德國氫能與燃料電池協(xié)會于2022年3月在其成員中進行了一項調查,以確定2030年前綠色制氫的電解器的潛在供應能力。
以下公司參加了調查:ELOGEN GmbH
ITM Power GmbH/Linde AG
MAN Energy Solutions SE/H-TEC SYSTEMS GmbH
McPhy Energy Deutschland GmbH
Siemens Energy AG
Sunfire GmbH
thyssenkrupp nucera AG & Co. KGaA
調查得出以下結果,這些結果非常積極,遠遠超過了《國家氫能戰(zhàn)略》中關于在2030年建造具有5GW電解能力的工廠的假設。
1.年總產量
2. 根據(jù)結果進行進一步計算根據(jù)政治上啟動的綠色氫氣經濟的市場提升,可以假設2030年的最大值將大大高于實際值。
2.1 電解生產的年營業(yè)額計算方法根據(jù)Fraunhofer ISE* 2022年的平均成本/kWEL。
- AEL堿性電解(2030年,100MW):444歐元/kWAC
- AEL堿性電解(2025年,100兆瓦--來自2020-2030年的平均值):553.5歐元/kWAC
- PEM 壓力電解(2030年,100MW):502歐元/kWAC
- PEM 壓力電解(2025年,100兆瓦--從2020-2030年平均):610歐元/kWAC
* Fraunhofer ISE: 弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所
2.2計算出的工作崗位根據(jù)VDMA 2021,工作機會(機械工程)/營業(yè)額(機械工程)。
- 203.5億歐元/101.9萬個AP=約200,000歐元/AP(2020年)。
2.3 計算的氫氣產量假設:
- 4000個滿負荷小時
- 效率AEL和PEM:0.65(LHVH2 = 33.33 kWh/kgH2)
結論:天然氣價格的急劇上升意味著綠色氫氣的價格目前比化石燃料的價格更有競爭力。市場調查的結果給我們帶來了希望,如果德國政府為安全投資設定必要的政治框架條件,那么符合2030年氣候目標的綠色氫氣市場經濟的發(fā)展是可以安全實現(xiàn)的。因此,現(xiàn)在必須采取行動,以便迅速使德國的綠色氫氣能源供應更加獨立、安全和可持續(xù)。
因此,清晰的結論是:綠色氫氣可以確保德國未來可再生能源供應的決定性部分,其速度和數(shù)量遠遠超過政治家們迄今為止的假設。
2雄心勃勃的H2Giga項目
德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)公布了一個實踐與結合的具有行業(yè)領導性的氫能項目—H2Giga:用于制氫的電解槽將投入批量生產。
為了滿足德國對綠色氫氣的需求,需要大量高效、經濟的電解槽。盡管今天市場上已經有了高效的電解槽,但其生產仍主要由手工完成。因此H2Giga項目將支持電解槽的大規(guī)模生產。
德國未來對綠色氫氣的需求究竟有多高,目前還無法預見。然而確定的是,德國本土每年的需求量將達到幾百萬噸的氫氣。國家氫能戰(zhàn)略的目標是到2030年僅在德國就建立起盡可能多的5千兆瓦的電解能力。
這需要高效、耐用、堅固、可負擔和可擴展的電解槽。盡管目前市場上已經有了大型能有效長期工作的的電解槽,但已不能滿足市場需求。目前需要的是大規(guī)模生產可以模塊化地適應各自使用場所的電解槽。串聯(lián)生產的電解槽對于使綠色氫氣具有競爭力也是必要的。
因此,具有領導性地位的項目H2Giga致力于開發(fā)電解槽的批量生產,且對所有的技術都是開放的,不拘泥于特定的類型電解槽的生產開發(fā)。已有的電解槽制造商、來自不同技術部門的供應商(包括許多中小型企業(yè))以及研究機構和大學正在共同推進現(xiàn)有的電解技術。隨后以下技術將準備好進入生產裝配線。
-PEM 電解技術
-AEL 堿性電解
-HTEL 高溫電解
-AEM 陰離子傳導膜
不同類型的電解槽特別適用于特定的應用領域。因此個別技術的開發(fā)和擴展將與隨后使用這些技術的行業(yè)相協(xié)調(例如稍后介紹的Power To Gas項目中不同的部分采用不同類型的電解槽)。H2Giga項目將確保工業(yè)界和科學界之間的持續(xù)交流合作,由工業(yè)界向科學界傳達其需求和知識差距,以保證氫能全產業(yè)鏈的隨時調整,順利快速運行。
H2Giga 項目合作分布圖
該項目合作商主要來自科研界和商界兩個領域,共計132家。
合作伙伴列表(部分):
3Power To Gas
Power To Gas “電能轉換成氣體”是一個能源工業(yè)技術,根據(jù)這一概念,通過水電解和使用電能來生產燃料氣體。,這種燃料氣體(通常是氫氣可能是氨氣、甲烷)可以儲存起來供以后使用。除其他外,它可以在運輸部門以動力轉化為燃料的形式使用(特別是作為船舶和飛機的燃料),作為化學原料(通常被稱為動力轉化為化學品),或暫時儲存在天然氣基礎設施中,以后在天然氣發(fā)電廠中重新轉化為電力。
氣候保護和能源轉型將永久性地改變德國的能源格局。隨著可再生能源的不斷增加,不僅是在電網中,充分有效地利用這些能源的問題正變得越來越重要。電轉氣是電力和天然氣基礎設施之間的核心耦合要素。以電力為基礎的無二氧化碳氣體(如氫氣或甲烷)的產生,使得可再生能源在發(fā)電和整個能源供應中的份額得到同等程度的提高。這里最大的挑戰(zhàn)是使能源的供應和需求達到和諧。通過 "變電為氣",電力部門產生的可再生能源被大量儲存起來,可以靈活地作為氣體重新使用。因此,該方法是能源行業(yè)的未來技術。
該項目的系統(tǒng)性優(yōu)勢(通過物理技術把可儲存的、現(xiàn)有的天然氣網和儲存基礎設施列和)通過更多的靈活的方式把電力運輸?shù)絺鹘y(tǒng)的電力部門,降低各部分的開發(fā)成本。此外,在德國的地下儲氣庫中已經可以儲存大約200太瓦時的能量—這大約相當于一個最先進的抽水蓄能電站容量的23000倍。
Power To Gas項目分布圖:
該項目遍布全德,根據(jù)不同聯(lián)邦州的地理特點、產業(yè)現(xiàn)狀、人口結構以及科研基礎等等現(xiàn)有因素,制定適合各州的產業(yè)鏈。因此各州的項目參與方使用的電解槽類型也不同。
各州項目合作商以及電解槽類型預覽表:
以上為香橙會駐德國辦公室撰寫的系列調研《德國-歐洲氫能產業(yè)研究報告》的部分內容。
原文標題 : 中國機會:德國電解槽市場需求報告
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