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2年內44萬平隔膜需求量,國產企業(yè)能分多少?
日期:2023-10-24   [復制鏈接]
責任編輯:sy_chenglingyan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
作為堿性電解槽核心零部件之一,隔膜的主要作用:一是允許電解槽內電路中離子的自由移動,二是隔離電催化過程中產生的氫氣和氧氣。目前包括中國在內的許多國家都在推動清潔能源和氫能產業(yè)的發(fā)展,諸多綠氫項目帶來大量的堿性電解槽采購需求,這將會為制氫隔膜市場提供更多的機會和支持。

市場規(guī)模:2025年隔膜市場將超22萬平

《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》中提出:到2025年,我國可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年,實現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬噸/年。到2030年,形成較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系,有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)。

根據(jù)《規(guī)劃》中的指標,假設可再生能源制氫全部采用堿性電解槽(1000Nm?/h),對應有效區(qū)域活性直徑2m,小室數(shù)280個,單個電解槽約需要隔膜面積880平方米,年工作時間設定為4500小時,基于此測算2025年隔膜市場約為22-44萬平方米。

技術迭代:高性能復合隔膜在未來更具競爭力

用于堿性電解槽的隔膜最早使用的是石棉隔膜,目前主流使用的是聚苯硫醚 PPS隔膜,高性能的復合隔膜尚未全面使用,仍在小規(guī)模應用驗證階段。

石棉隔膜:石棉是最早用于電解水制氫隔膜的材料。但是由于石棉在堿性電解液中的溶脹性和石棉對人體的傷害使得其逐漸被淘汰。

PPS隔膜:在2016年左右開始大量使用PPS織物替代石棉隔膜。PPS隔膜具有耐熱性能優(yōu)異、機械性能好、耐腐蝕性強、 尺寸穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良等有點,但美中不足的是PPS隔膜的親水性差,導致能耗增加。

復合隔膜:復合隔膜主要是通過對PPS織物表面涂覆無機層來改善親水性功能,但目前價格較高,開發(fā)的供應商也較少。

考慮到功能性,目前國內堿性電解槽企業(yè)多使用日本東麗的 PPS隔膜。國內也有具備PPS隔膜供應能力的廠家,如天津凱瑞科技有限公司、天津津綸新材料科技有限公司等,但是目前市場占有率并不高。

不過,隨著國內氫能產業(yè)的不斷發(fā)展,應用端對堿性電解槽的性能表現(xiàn)逐漸提出更高的要求,相較于傳統(tǒng)PPS隔膜,涂覆無機層的高性能復合隔膜在未來將更具有發(fā)展?jié)摿褪袌龈偁幜Α?br />
目前國外的Agfa(愛克發(fā))能提供較為成熟的產品,國內的碳能科技(北京)有限公司、中山市刻沃刻科技有限公司、寧波中科氫易膜科技有限公司、北京元泰能材科技有限公司等多家企業(yè)也已經在ALK制氫復合隔膜領域深耕。

面對如此大的市場前景,國內能夠提供成熟復合隔膜產品的供應廠商數(shù)量卻相對較少,主要是受到以下幾個因素的影響:

技術性:復合隔膜在技術上尚未成熟,隔膜產品本身的功能性也處于完善階段。在技術方面主要存在以下幾個難點:1.材料的選擇:需要選擇能夠在高濃度堿液中長期穩(wěn)定運行,同時具有良好的機械性能和電化學性能的材料。2.結構的設計:需要設計出具有適當孔隙率和孔徑大小的隔膜結構,以保證氫氣和氧氣分子不能通過,同時允許電解液離子通過。3.生產工藝:需要掌握精確的制造工藝和技術參數(shù),確保隔膜的均勻性、一致性和可靠性。

經濟性:目前多家電解槽企業(yè)正在努力降本,隔膜作為電解槽核心零部件之一,其價格也是企業(yè)重點考慮的因素。就目前的價格來看,東麗的PPS隔膜價格在每平米400元左右。進口的Agfa復合隔膜每平米則要在300美元以上,國產復合隔膜價格每平米在700元左右。對于1000Nm?/h規(guī)模的堿性電解槽,如果使用復合隔膜,單槽的成本可能就要增加25萬元以上,與PPS隔膜相比,價格上缺少競爭力。

測試驗證要求:在與業(yè)內企業(yè)交流的過程中,勢銀(Trendbank)了解到目前堿性電解槽企業(yè)對于隔膜的驗證測試要求較高,除了基本的參數(shù)測試要求,未經過上槽驗證的隔膜不會直接使用。而上槽驗證時長,一周是最低的要求,有些企業(yè)可能會要求幾個月的測試驗證。

根據(jù)IEA發(fā)布的《Global Hydrogen Review 2023》中顯示,中國在電解槽產能、裝機量、電解制氫產量等方面已經領先全球,其中電解槽裝機量在2022年超過200MW,占全球總裝機量30%,到2023年底中國電解槽裝機量預計達到1.2GW,占全球總裝機量50%。國內最近公布的電解槽招標情況,也釋放出了更多的電解槽采購需求(中能建125套,華能興安盟項目108套)。

而隔膜作為堿性電解槽關鍵部材之一,隨著需求的爆發(fā)與堿槽技術的進展,將會得到更廣泛的應用和深入研究。未來不管是技術突破帶來的產品性能改善,還是降本促進的滲透率提升,都將進一步推動制氫隔膜的應用和市場發(fā)展。 

原標題:2年內44萬平隔膜需求量,國產企業(yè)能分多少?
 
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來源:勢銀能鏈
 
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