电解水制氢成本有多高 电解水制氢成本计算

电解水制氢成本分析，以1000 Nm³ / h 规模的PEM电解槽制氢为例：

1、每年工作 2000 h，每年制氢 200万m³；

2、1000 Nm³/ h的PEM 电解槽成本 3000万元，土地费用，土建和设备安装 200 万元，人工成本和维护成本每年 40 万元；

3、每 1 m³氢气消耗原料水0. 001吨，冷却水0. 001吨，水费5 元/吨；

4、设备折旧期10年，土建及安装折旧期20年，采用直线折旧，无残值，设备每年折旧10%，土建和安装每年折旧 5%；

5、每 1 m³氢气耗电 4. 5 kWh，一公斤氢气约为11.2标方，即电解水制氢一公斤需要50.4度电，按工业用电价格 0. 4 元/ kWh（度）计算，电费需20.16元，同等的电量在纯电动汽车上可实现续航里程近400公里。

项目 成本（元/Nm³） 折旧成本 1.55 原料成本 0.01 人工运维成本 0.2 电耗成本 1.8 单位体积氢气成本 3.56

换算单位，即电解水制氢成本每公斤39.87元，其中电耗成本占比高达50%，PEM电解槽采购成本太高，折旧成本高，设备折旧成本占到总成本的 44%。所以制氢站也在像发电制氢一体化发展，例如采用光伏发电，降低用电成本。

另外，随着商业化的发展，PEM电解槽实现规模化，至2030年，PEM电解槽价格有望降至1500万元，到2050年降至500万元。如果其他不变，电解槽降价，对应的到2030年、2050年，制氢成本分别为2.86 元/Nm³和 2.31 元/Nm³。

目前电解水制氢主要分为碱性电解槽制氢和PEM电解槽制氢。碱性电解槽制氢，电解效率较低（70%-80%），要使用强腐蚀性碱液，氢气需要脱除水和碱，难快速启动和变载，无法快速调节制氢速度，与可再生能源发电的适配性较差。隔膜是其核心组件，能否开发出新型隔膜是其降低制氢能耗的关键。

PEM电解槽制氢是新型的制氢方式，相比于碱性电解槽，氢气无需分离碱液、反应无污染，转化效率较高（70%-90%）、能耗低、槽体结构紧凑、运行更加灵活( 负荷范围 0～150%)，更加适配可再生能源的波动性。不过PEM电解的商业化时间短，质子交换膜和铂电极催化剂等关键组件成本太高，一般PEM 电解槽制造成本是同规模碱性电解槽的 3～5 倍。

2022年3月，上市公司首航高科公告称，将投建1000Nm/h 碱性电解水制氢站，配套6MW智能光伏发电系统用于制氢，该电解制氢系统耗电功率为 5MW，另外建设一套1MW/2MWh 的非补燃型压缩空气储能系统，在发电负荷高、时间长的时段，配合制氢储氢系统进行储能，配套6000Nm 的固定式高压气态氢气储存罐，储气罐容量 400m。该项目占地面积 330 亩，总投资6300万元。