电解水制氢成本有多高？电解水制氢一公斤需要多少电？

通过分析电解水制氢的成本结构，可以看出PEM电解槽制氢成本较高。目前主要存在碱性电解槽和PEM电解槽两种制氢方式，而PEM电解槽相较碱性电解槽具有更高的效率和能耗更低的特点。然而，PEM电解槽制造成本也较高，主要集中在质子交换膜和铂电极催化剂等关键组件。随着商业化的进展，PEM电解槽价格有望逐步降低，对应的制氢成本也将逐渐减少。未来，制氢站也将朝着与发电一体化、利用可再生能源等方向发展，以降低成本，提高效率。

电解水制氢成本分析，以1000Nm³/h规模的PEM电解槽制氢为例：

1、每年工作2000h，每年制氢200万m³；

2、1000Nm³/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1m³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1m³氢气耗电4.5kWh，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。

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。

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