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生產綠氫的電解槽產能已經開始增長,將顯著利好鉑金的未來需求

2021-12-25由 不露聲色不動如山 發表于 歷史

生產綠氫的電解槽產能已經開始增長,將顯著利好鉑金的未來需求

歐洲最大的質子交換膜電解槽由英國謝菲爾德的ITM電力公司製造。圖片來源:電解槽堆

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生產綠氫的電解槽產能已經開始增長,將顯著利好鉑金的未來需求

據氫能委員會最近的一份報告*,到2030年,電解槽市場可能從當前幾近空白增長到四分之一太瓦(電功率單位,1太瓦=1萬億瓦特),至2050年將超過三太瓦,以滿足對無化石燃料綠氫的需求。

電解水透過電流將水分離成氫和氧元素,這是一種成熟的制氫方法。如果電流來自可再生能源,例如太陽能光伏板或風力渦輪機,那麼所產生的氫氣是“綠色環保”的。

質子交換膜(PEM)電解槽和鹼性電解槽是目前市場上兩種領先的商用電解技術。質子交換膜電解槽使用離子導電固體聚合物而非鹼性電解槽中的液體來產生反應。

早在20世紀50年代,含有鉑基催化劑的質子交換膜電解槽在太空計劃中研發成功;如今,隨著發展綠氫產業的邏輯不斷增強,它們已經從小眾產品轉變為主流趨勢,導致這一轉變的驅動力包括:脫碳方案的需求;可再生能源發電能力的持續增長和成本的不斷下降推動綠氫的商業前景改善;以及質子交換膜技術的創新。

例如,莊信萬豐正與新成立的挪威公司Hystar AS合作開發下一代質子交換膜電解槽系統,將效能提高10%,從而實現更高的制氫量或更低的功耗,最終降低綠氫的生產成本。

今年早些時候,歐洲最大的質子交換膜電解槽在德國科隆附近的殼牌萊茵能源化工園落成。該電解槽工廠年產能可高達1300噸綠氫,最初將用於生產低碳密度燃料。

萊茵能源化工園使用的質子交換膜電解槽比傳統的鹼性電解槽更緊湊。此外,它們適合可再生能源,因為它們可以動態運營,使用不同的電力負荷,保證在風能和太陽能發電最便宜的時候執行。

生產綠氫的電解槽產能已經開始增長,將顯著利好鉑金的未來需求

模組化電解槽裝置。圖片來源:ITM Power

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鉑金在領先電解槽技術中的應用

然而,沒有一種電解槽技術能在所有的應用中都表現得更為卓越,而且隨著市場的擴大,未來的技術組合很可能會同時部署質子交換膜和鹼性電解槽。但值得注意的是,用於鹼性電解槽的鉑基催化劑目前正在開發中。

氫能委員會預測,到2030年,氫氣的年需求量將從目前的約9000萬噸增加到1。4億噸,其中綠氫佔20%,而目前這一比例還不到1%。要供應近3千萬噸綠氫,必須在2030年前建成超過250吉瓦的電解槽產能。展望更遠的2050年,估計需要建設3到4太瓦的電解槽產能方可滿足綠氫的需求。

雖然綠氫生產的鉑金需求會隨著電解槽產能的擴大而逐漸增加,但電解槽的鉑金用量相對較少且使用壽命較長,這意味著更換頻率較低。總而言之,在未來15年內,電解槽的鉑金需求量累計可能在100萬至200萬盎司之間,這取決於期間的技術發展,包括可能用於鹼性電解槽中的鉑金量。

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