中国能源资讯网11月24日，欧盟清洁能源技术观察站（Clean Energy Technology Observatory，CETO）发布了《欧盟电解水和氢能技术发展、趋势、价值链和市场现状2023年度报告》（Water Electrolysis and Hydrogen in the European Union – 2023 Status Report on Technology Development, Trends, Value Chains and Markets），该报告对制氢相关技术的现状、发展趋势、下游应用需求以及欧洲相关市场可能面临的挑战进行了分析。
1．技术现状及发展趋势
（1）制氢技术：电解水制氢仍然是最成熟和最有前景的从非碳源生产可再生氢的技术。五种主要的电解水制氢技术：碱性电解、质子交换膜电解（PEM）、高温固体氧化物电解（SOEC）、阴离子交换膜电解（AEM）和质子导电陶瓷电解（PCC）。碱性电解和PEM是相对成熟和完善的技术，SOEC和AEM正缓慢兴起，PCC处于更早的发展阶段。SOEC和PCC需要在高温下工作，可以从其他工业过程中回收高品位的废热。
（2）氢能产量：2022年，欧洲的氢能产量约为1150万吨/年，全球氢能总产量约为1.24亿吨/年。欧盟的制氢方式可分为以下几种：“热”生产方法，约占总产能的95.8%（主要是重整制氢，占比90.8%，其他生产方法：如部分氧化等）；化工副产物电解制氢，约占总产能的3.6%；碳捕获重整制氢，约占总产能的0.5%；电解水制氢，仅占总产能的0.2%。
（3）装机容量：欧洲：据欧洲氢能组织（Hydrogen Europe）估计，截至2022年8月，欧盟、欧洲自由贸易联盟（EFTA）和英国电力制氢的总装机容量从2019年的85兆瓦增至162兆瓦（其中43%通过FCH JU项目部署）。到2023年底，欧洲的装机容量将至少达191兆瓦，最高可达500兆瓦。到2025年底，欧洲计划投入运营的装机容量约为1.4吉瓦。全球：到2022年底，全球已安装的电解装机容量约为600兆瓦~700兆瓦；到2023年底，全球装机容量将达2吉瓦。中国：到2022年底，中国的电解装机容量约为200兆瓦；到2023年底，约为1.1吉瓦。中国是生产能力最大的地区，至少占全球产量的一半，并且几乎完全集中在碱性电解。美国：到2022年底，美国的电解装机容量约为19兆瓦（其中16兆瓦来自PEM技术）；到2023年底，预计可达291兆瓦。北美的生产能力接近欧洲，但目前更侧重于PEM电解。
（4）电解槽部署：到2022年底，全球电解槽的生产能力在13吉瓦~14吉瓦/年；到2023年底，电解产能将增至40吉瓦/年，其中欧洲约为3.3吉瓦/年。欧洲清洁氢联盟（European Clean Hydrogen Alliance）和电解槽伙伴关系（Electrolyser Partnership）做出承诺，2025年达到电解槽年产能25吉瓦。
2．氢气需求量及用途
（1）氢能用途：可再生氢可以在炼油、钢铁和水泥生产、合成氨和化肥等工业过程的脱碳中发挥重要作用，也可用作为长途运输的燃料，还可用于支持储能系统。
（2）氢能需求量：2020年欧盟氢能需求量约870万吨，2021年全球氢能需求量约9400万吨。欧盟氢能需求的主要用途：约50.5%作为炼油的化学原料，约29.5%用于氨生产，约4.3%用于甲醇合成，约7.3%用于其他化学合成，约4.7%用于其他用途（如食品工业、玻璃制造或发电冷却），约3.7%用于能源生产，约0.001%用于运输。
（3）需求预估：欧洲2030年可再生氢需求量预计为5.4MtH2/年，如果包括未披露运营日期的项目，需求量将高达6.1MtH2/年。这需要从2023年起，可再生氢供应量每年增加约600kt~750kt，以满足2030年的计划需求。预计德国将成为欧洲未来可再生氢的主要需求国，占氢能需求总量的38%。预计53%的氢能需求来自钢铁工业，17%用于氨的生产，13%用于精炼过程。
3．欧盟市场及面临的挑战
（1）产能目标：欧盟在“REPowerEU”能源计划和《氢能战略》（the Hydrogen Strategy）中设定的目标是，在2030年，欧洲实现自主生产10Mt可再生氢，并进口10Mt可再生氢（其中4Mt为氨形式）。如果生产的10Mt可再生氢完全通过电解水的方式得到，那么欧洲制氢行业预计到2030年需要安装140吉瓦产能的电解槽。
（2）原材料市场：电解槽生产需要40多种原材料，60多种加工材料。电解槽原材料的主要供应商是中国（37%）、南非（11%）和俄罗斯（7%），欧盟的份额只有2%。欧洲的原材料严重依赖进口，但其加工材料和零部件的全球份额在逐步增长。
（3）面临的挑战：与2022年相比，欧洲和全球的可再生氢和电解水市场再次增长，但目前生产的可再生氢的体量仍然很小，可再生氢的国际贸易在世界任何地方都尚未实现；国际层面上对可再生氢的认证标准化方法尚未取得成果；可再生氢的生产成本高度依赖于电价，随着天然气费用从2022年的高点下降，可再生氢生产与化石燃料生产相比，其竞争力大幅下降；电解槽的制造能力将在全球加速发展，但目前无法满足市场对电解槽部署的需求，部署足够的可再生电力供应电解槽，可能是实现欧洲可再生氢战略生产目标的主要挑战。
