质子交换膜制氢市场潜力巨大，将引领未来制氢方向

  [中国石化新闻网2023-03-13]
  中国石化集团公司生产运行计划领域高级专家黄泽贵
  问：中国石化兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目现状如何？
  答：中国石化PEM（质子交换膜）电解水制氢项目正由小规模示范向规模化、产业化发展。2022年12月14日，由中国石化石科院和燕山石化共同开发、建设的国产化兆瓦级PEM电解水制氢装置在燕山石化成功开车，最大产氢量可达250标准立方米/小时，生产出的氢气纯度为99.999%。不久，国内最大PEM制氢装置——中国石化兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目在中原油田成功投产，制氢规模为500标准立方米/小时，氢气纯度为99.9995%，装置各项指标均优于设计值。
  虽然成绩喜人，但值得关注的是，目前装置中的PEM电解槽是碱性电解槽价格的3~5倍，制氢成本高，且国内尚未完全掌握核心技术，无法满足氢能低成本、规模化发展要求。建议国家尽快出台相关支持政策，针对PEM制氢装备关键技术、PEM大规模应用和科技成果产业化应用设立科技专项，加大专项资金投入，突破大功率PEM电解槽核心技术，降低PEM制氢成本。
  问：PEM制氢的前景如何？对中国石化有哪些意义？
  答：PEM制氢前景远大，是一种高效、清洁、灵活的制氢技术。相较目前占市场份额较大的碱性电解水制氢技术，具有高效率、高纯度、高压力、快速启停、灵活调节、无污染等优点，以及能够匹配可再生能源发电波动性的特点。PEM制氢技术可将风电等可再生能源发电转化为氢气，实现能源的储存和转化，提高可再生能源的消纳和利用率。未来，PEM制氢技术向大规模、低成本、标准化等方向发展，已成既定方向。
  PEM制氢对中国石化的意义有以下几个方面：一是促进绿色低碳转型。PEM制氢可以利用可再生能源电解水产生高纯度的氢气，作为一种清洁能源，可以替代部分传统化石能源，降低温室气体排放。二是提升技术创新能力。中国石化首套PEM制氢示范站采用了自主研发的高性能催化剂和双极板等核心部件，打通了从材料到设备的国产化流程，为兆瓦级PEM制氢设施的建设奠定了基础。三是拓展新型业务领域。PEM制氢可以为加氢站、风电等领域提供现场制氢服务，也可以为工业化学品、储能等领域提供高附加值的产品和解决方案。
  问：PEM制氢的未来将会如何发展？
  答：利用可再生电力电解水制得的氢气被称为绿氢，以绿氢代替现有化石能源是实现碳达峰碳中和目标的有力手段之一，也是将不稳定的风光能源转化为稳定能源的关键环节，对确保国家能源安全、推进绿色低碳发展、实现产业升级具有战略意义。
  PEM电解槽具有结构紧凑、体积小、效率高、氢气纯度高、能耗低、响应速度快等特点，适用于可再生能源（风能、太阳能）输电的不均匀性、间歇性、波动性。我国可再生能源装机量和年增加量均为全球第一，在绿氢供给上具有巨大潜力，PEM电解水制氢适用于具有波动性的可再生能源，将成为未来绿氢制取的主要方式。随着氢能产业的发展，对绿氢的需求也将逐步增加，这也为PEM电解水制氢带来巨大的发展空间。PEM制氢市场潜力巨大，将引领未来制氢方向。
  随着绿氢市场需求增大，PEM将呈现规模化发展趋势，全面实现PEM制氢核心技术突破和设备完全国产化，降低PEM制氢设备投入和氢气成本。绿氢应用场景将不再局限于交通领域，在工业领域实现化工、冶金等产业的广泛应用；在民用领域实现电热氢联产应用的快速发展，最终实现“绿氢进万家”。