الحالة الحالية لقطاعات سوق إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء
1. تصنيف الطرق التقنية التي تتبعها الصين لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء
المبدأ الأساسي لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء هو تفكيك جزيئات الماء إلى هيدروجين
والأكسجين من خلال عملية كهروكيميائية تحت تأثير التيار المباشر، وترسيبهما في
الكاثود والأنود على التوالي. وفقًا للاختلافات في التكنولوجيا والمبادئ الهيكلية، يمكن أن يكون
مقسمة إلى التحليل الكهربائي للماء القلوي (ALK)، والتحليل الكهربائي للماء النقي بغشاء تبادل البروتون (PEM)، والأنيون
التحليل الكهربائي لمياه غشاء التبادل (AEM)، والتحليل الكهربائي لمياه الأكسيد الصلب (SOEC) وغيرها من المخططات.
تبلغ درجة حرارة تفاعل الثلاثة الأولى حوالي 70-90 درجة مئوية، ويحتاج SOEC إلى التفاعل عند درجة حرارة عالية
درجة الحرارة 700-800 درجة مئوية.
2. مقارنة الطرق التقنية لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء
من المؤشرات الفنية لكل تقنية تحليل كهربائي، فإن التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب عالي الحرارة (SOEC) له
أعلى كفاءة للتحليل الكهربائي ولكن أقصر عمر؛ التحليل الكهربائي القلوي التقليدي (ALK) لديه أكبر قدر من الكفاءة
المزايا في الحياة والتكلفة. في الوقت الحاضر، يمكن تطبيق إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء عمليًا
التقنيات هي في الأساس تقنيات ALK وPEM. التحليل الكهربائي SOEC والتحليل الكهربائي AEM لا يزالان في مراحلهما المبكرة
مراحل العرض والبحث والتطوير على التوالي.
من منظور مشاريع المناقصة لمعدات إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للمياه من مختلف
الطرق التقنية، سوف تهيمن على حجم العطاءات الخاصة بمحللات الكهرباء ذات الطرق القلوية في عام 2023، مع تقديم عطاءات
مقياس 2846.5 ميجاوات، يمثل 95.7٪، مقياس عطاءات محلل كهربائي لتقنية PEM يبلغ 66 ميجاوات، يمثل
بنسبة 2.2%، ومقياس عطاءات شركة كهرباء جنوب السودان 63 ميجاوات، وهو ما يمثل 2.1%.
3. الوضع الحالي لقطاع سوق إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء
- إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي القلوي التقليدي (ALK)
إن إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي القلوي التقليدي (ALK) هو حاليًا الطريقة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي
تكنولوجيا الإنتاج. في الوقت الحاضر، المشاريع التجريبية التي يبلغ حجمها أكثر من عشرات الميجاواط هي في الأساس
تعتمد على توليد الطاقة من الطاقة المتجددة بالإضافة إلى أجهزة التحليل الكهربائي للسوائل القلوية.
من حيث تطبيق المنتج، تشارك شركات التحليل الكهربائي القلوي الرئيسية الأربع جميعها في مجال الطاقة،
علم المعادن والصناعة الكيميائية ومجالات التطبيق الأخرى. ومن منظور توزيع العملاء، بالإضافة إلى ذلك
بالنسبة للسوق الصينية، فإن أجهزة التحليل الكهربائي القلوي الخاصة بكل شركة لديها أيضًا مساحة واسعة في السوق الخارجية، و
كما أن منتجات المحلل الكهربائي القلوي المحلية تتمتع بقدرة تنافسية عالية على المستوى الدولي.
——تحليل كهربائي لغشاء تبادل البروتون (PEM) لإنتاج الهيدروجين
إن تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي لبوليمر البروتون في بلدي في مرحلة تطوير المنتج.
لقد أجرت المؤسسات المحلية أبحاثًا حول تكنولوجيا PEM، وتم استخدام أجهزة التحليل الكهربائي PEM
يتم إنتاجه بكميات كبيرة. يتميز إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي لمياه PEM بأعلى نقاء. في ظل الخلفية المزدوجة
قد يكون لإنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي لمياه PEM المزيد من المزايا.
وفقًا لدليل صناعة خلايا الوقود والطاقة الهيدروجينية في الصين (2020)"، فإن معدل توطين PEM
تبلغ نسبة إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي للماء حوالي 80%، وهو أقل من معدل توطين القلويات
معدات إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء (95%). لم يتم بعد تصنيع المكون الأساسي للمحلل الكهربائي بالكامل
موضعي، وخاصة غشاء تبادل البروتون يعتمد على الواردات.
في الوقت الحاضر، لا تزال أجهزة التحليل الكهربائي لغشاء تبادل البروتون في المراحل الأولى من الترويج التجاري، ولكن من
من خلال تصميم قدرة الشركات ذات الصلة، يمكننا أن نرى أن جميع الشركات متفائلة بشأن النطاق الواسع
تطبيق أجهزة التحليل الكهربائي باستخدام غشاء التبادل البروتوني في السنوات القليلة القادمة. معظم خطط القدرة بحلول عام 2025 تبلغ 500 ميجاوات
أو مستوى GW.