海水制氢 广东挺进氢能产业“新蓝海”

广东发展海水制氢有资源技术优势

01海洋资源禀赋优良，为制氢提供廉价原材料

广东省海域面积41.93万平方公里，海域辽阔，海水资源丰富。大陆海岸线4114.3千米，居全国第一，长海岸线为降低海水制氢的陆海运输成本提供了良好条件。根据908专项调查，广东海洋能的总蕴藏量全国第三，波浪能全国第一，盐差能全国第二，海洋清洁能源发展潜力巨大，将为海水制氢环节提供清洁低碳的能源供给，实现海能海用，绿色制氢。

“十四五”期间，广东省将大力发展海上风电，新增装机容量约1700万千瓦。海上风电装机容量快速提升，将会催生海水制氢储能的刚性需求。

02氢能产业布局全国领先，占领氢能产业发展高地

广东省氢能产业总体发展水平处于全国领先地位，已建成“制、储、运、加、用”全产业链的生产模式，部分企业在全国处于行业领先地位。在培育氢能全产业链方面，充分践行“适度超前部署一批氢能项目”的理念，海水制氢、氢能小镇等多个氢能项目并进齐发，彰显了广东大力发展氢能产业的决心。《广东省能源发展“十四五”规划》明确提出，要在氢能产业布局与发展中下好先手棋，通过组合拳抢占氢能产业发展高地，进一步发力氢能全产业链，巩固优势，抢占未来产业空间。

目前广东省内有超过500家涉及氢能业务的企业，加氢站总数列全国第一。下游应用市场氢能需求进一步放大，将带动上游氢能的多元化供给发展。

03制氢技术全国领先，海水制氢项目先行示范

广东省在制氢技术领域取得多项突破性进展，电解水制氢转换效率优于国内同类产品15%，在全国率先攻克气体扩散层连续化卷对卷生产工艺技术并实现商业化应用，石墨双极板核心指标国内领先，单堆氢燃料电池系统额定功率在国内率先突破130千瓦，深圳固体氧化物燃料电池电解质已占据全球80%市场份额。

在广东省2021年重点建设项目计划中，明阳海洋能源立体化创新开发示范项目探索“海上风电+海水制氢”发展模式，为推动海水制氢商业化迈出关键一步。

上下游产业链拉动力强

未来，在市场驱动、政策支持下，随着海水制氢产业链制氢、储运氢、用氢等环节不断扩大与完善，海水制氢的发展将为相关产业的发展带来广阔的空间，辐射带动海水淡化、电解槽、海洋清洁能源、海洋能、海工装备、海上交通等领域的发展，产生巨大的经济效益。

01制氢环节—拉动海水淡化产业增长

据调研，在海水制氢的各种主要技术路线中，电解海水制氢是最为成熟并最早商用的手段，先将海水淡化形成高纯度淡水再制氢，以提高制氢效率、延缓直接设备氧化。因此，发展海水制氢将会客观带动海水淡化产业需求。以燃料电池汽车（FCV）为例，2025年广东FCV氢气需求量将达50万吨。

根据我国的《“十四五”可再生能源发展规划》和《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，到2025年绿氢占比50%，预计广东绿氢需求量达25万吨，为海水制氢、海水淡化环节带来客观需求。按照电解1吨水会获得111千克氢气反算，对海水淡化需求可达225.23万吨。根据海水淡化成本5元每吨来计算，到2025年海水制氢将拉动海水淡化工程约1126.13万元的产值。

利好电解槽市场发展

电解槽是海水大规模制氢的关键装备。国际氢能理事会与麦肯锡公司日前发布的最新报告显示，由于电解槽供应链规模的增长，到2030年电解槽的资本支出将大幅下降，在系统层面上约为200-250美元/千瓦。以5千瓦时电能产生1立方米氢气来计算，要产出25万吨绿氢，则需要139亿千瓦时清洁电能，合理假设电解槽平均负荷时间为8000小时/年，则需要173.8万千瓦的电解槽设备，可以测算出电解槽市场规模约为3.48-4.35亿美元。

联动海洋清洁能源产业实现双赢

海上风电制氢是未来绿氢生产的主力军之一，最有希望成为海上风电深远海开发的破局关键。广东省是海上风电大省，海上风电也是我省能源工程的重点方向，仅2021年新增投产海上风电项目17个，新增装机容量达549万千瓦。预计到2030年底，广东建成投产海上风电装机容量约3000万千瓦。

最新数据显示，我国海上风电年平均利用小时数约2500小时。参照2019年未并网率，根据电价0.57元每千瓦时测算，年收益约373.6亿元。而将未并网的用作制氢，仅从风电转换制氢收入单维度考虑，按约5千瓦时电能产生1立方米氢气计算，广东海上风电利用每年可生产131亿立方米氢气，约合117万吨，按照当前市场氢气价格60-70元/千克计算，可创造约702-819亿元产值。

引领未来海洋能产业先行布局

广东省除了现有发展较成熟的海上风电为海水制氢提供电能，海洋波浪能、海上光伏、海洋核电等产业也有望成为海水制氢产业未来发展的重要抓手。

如海洋波浪能发电，可以沿用海上风电制氢的链条，发展波浪能电解制氢。以海上光伏为例，相关研究显示，以5-70米水深带漂浮式光伏对装机规模和发电量进行比较，光伏装机容量是风电装机容量的6.68倍，光伏发电量是风电发电量的1.67倍。

从定性角度来讲，光伏的装机规模和发电量规模都是大于海上风电的，且海上光伏发电制氢工艺简单、运维难度低，制氢规模可根据场地和需求进行模块化组合，前景规模可观，利用海上光伏制氢将是未来重要发展趋势。

此外，海洋核电等产业则可聚焦更前沿的光解、热解制氢技术，孕育新技术、引领新发展、抢占未来能源科技高点。

02储运环节

加快高端海工装备产业发展。海水制氢推动海洋工程装备和高技术船舶等高端装备快速发展，以日本为例，日本建造的全球首艘液氢运输船已完成试航，可装载约90吨液态氢，从澳大利亚进口液氢供日本神户码头液氢发电站使用。

未来，随着海水制氢上游的发展，由海到陆的液态氢储运需求增长，将进一步引领造船与海洋工程、能源运输、工业机械等产业的核心技术创新。广东省船舶海工制造业产业链条完整，但高端船型核心设计建造能力相对薄弱，海水制氢将为我省海工装备业布局氢能运输等高附加值船型打开市场端口，助推传统业务提质升级。

破解氢气大规模运输难题。氢能作为战略能源应用，必将伴随着大规模的氢气输送，对于大规模集中制氢和长距离输氢来说，管道运输是最经济的方式。与天然气管道相比，氢气管道压力低、管径小、输送规模小，从单位能源输送效率分析，小型氢能管道的单位能量的输送费用（吉焦·100千米）是天然气主干网的40倍，是特高压电网的25倍。

目前，广东省海底掺氢管道项目是我国首条掺氢海底管道，线路全长55千米，预计输量可达40亿方/年。随着项目的成功实施，为破解氢气运输难题提供“广东方案”。此外，随着大规模海水制氢发展，产生大规模氢气运输需求，进而带动管道运输市场发展。

03应用环节——激发氢能港口码头新业务板块

海水制氢与港口消纳可成为一种天然的产业联动发展模式。海水制氢的氢能可以通过海运的方式，实现大规模氢能跨区域运输，不仅有利于构建氢能供应体系，还有利于激发港口码头新的业务板块。一方面，港口装备设施、车辆、周边工厂等对清洁燃料有巨大的动力需求；另一方面，港口能够凭借运输成本优势集中布局加氢基础设施。

目前，全球多个港口都在积极推进氢能技术应用，我国上海、山东、浙江等地也已有一批“氢港”初具规模，氢能在交通领域的示范应用取得显著成效。未来，海水制氢也将为保证氢能港口氢源供给提供新的解决方案，带动氢能港口等“海洋新基建”建设。

助力海上交通绿色低碳发展

海水制氢对海上交通运输业发展具有里程碑意义，利用海水制氢意味着更多的氢动力载具可以享受海上能源岛式即取即用的便利条件，与海上工程、海上运输减排相呼应。

如近期越过里斯本塔霍河双体船Energy Observer和来自比利时的Hydroville为氢在海洋运输领域的成功运用提供了有力依据。Energy Observer是一只纯氢动力船只，配备了太阳能电池板、风力发电机和氢燃料箱，其所需氢能源主要来自海水电解。Hydroville是经过认证的第一艘使用氢气为柴油发动机提供动力的乘用客船，主要负责高峰时段从克雷贝克运到安特卫普的运输任务，避免交通拥堵。氢作为传统燃料替代品在海事领域的应用，将会成为颠覆性技术，海水制氢将在不远的未来产生重大影响。

广东发展海水制氢产业对策建议

海水制氢产业辐射能力强、带动面广，在技术、装备上都走在能源产业前沿，在引领新一轮的绿色能源变革的同时，还将横向联动、纵向拉动海水淡化、海上清洁能源、海上氢能新基建等产业发展，开拓新需求、新空间。但由于海水制氢成本较化石原料制氢的成本与初期投入较高，产业发展不能一蹴而就，更不能脱离生产实际揠苗助长。政府部门应从规范行业法规标准、营造市场创新环境氛围、强化科技支撑服务、推广发展示范项目等方面，为相关企业“垫好砖、铺好路”，具体可从以下六个方面着手：

完善法律法规

为海水制氢规模化发展提供便利

与发达国家将氢气作为清洁能源不同，我国目前仍将氢气按照危险化学品管理，建议广东省积极推动国家尽快修订有关法律法规，将氢气纳入能源管理范畴，为海水制氢的规模化制备、储存和运输提供便利。建议建立“绿氢”来源认证机制，明晰氢能的来源、质量和经济价值。

统筹专项资金——大力扶持海水制氢产业发展

省级海洋经济发展专项资金已助推多项海上风电、海洋能项目落地，为海水制氢的产业链发展孕育了温床。但直接聚焦海水制氢关键技术与装备的相关专项较少。未来应在重点项目申报中设置海水制氢专题，重点突破海水制氢卡脖子技术，补齐技术装备短板，加强核心部件的攻关与创新，如发展抗功率波动的PEM电解水制氢关键核心材料、器件（包括电解槽）及其系统技术，大容量的液态储氢设备等。在海上风电、海洋波浪能、海上光伏、核电制氢等领域提前布局，抢占未来发展先机。

依靠重大平台建设——为海水制氢技术发展提供支撑

借助国家海洋综合试验场（珠海）平台建设，鼓励开展海水制氢平台试验，建设我省海水制氢装置公共测试及示范平台，有效降低海水制氢装置海试风险，为海水制氢技术的持续改进及产品化提供支撑。

以“产业链引领”为导向——打造海水制氢全产业链体系

在广东领先全国的氢能产业基础上，针对海水制氢、多元储氢、海路运氢、终端用氢等产业链关键环节制定技术发展路线图，主动对标国内外一流标准，做好延链、补链、强链工作。

●上游探索低能耗、长寿命的海水电解制氢技术。

●中游推进液态储氢试点示范项目，建立与绿氢应用相适应的供氢网络，扩大运输半径，推动中远期长距离、跨区域氢能应用的发展态。

●下游加大氢能供应基础配套建设力度，拓展氢能应用场景，如燃料电池商用重卡、氢燃料电池有轨电车、建筑用热电联供等，加强加氢站安全保障与质量监控。

培育专业人才队伍——夯实海水制氢产业创新发展基础

支持广东省内中山大学、广东省海洋重点实验室等机构建立海水制氢学科，加快专业基础人才培养。以海水制氢技术创新需求为导向，支持引进和培育高端人才，提升海水制氢基础前沿技术研发能力。加大以企业为主体的自主创新力度，培育一批海水制氢产业化及中试基地，构筑科研院所与企业对接的平台，尽早实现自主海水制氢装备的规模化生产。

勇于先行先试——打造海水制氢“广东样板”

推动海上风电项目开发与海水制氢相结合，聚焦“多能互补”，尝试“海水制氢+海上风电”等新业态，协同推进生态保护与资源开发。支持在粤港澳大湾区探索构建与海上风能、太阳能再生能源相结合的一体化的沿岸海水原位无淡化直接电解制氢工厂与浮岛式海上风电原位海水无淡化直接电解制氢工厂两大技术示范工程，打造海水制氢产业“广东样板”。