电解水制氢成本有多高？电解水制氢一公斤需要多少电

探讨电解水制氢的成本构成，以1000Nm³/h的PEM电解槽为例，让我们深入分析这一过程的经济考量。

首先，每年运行2000小时，能产出200万立方米的氢气，一台设备的初始投资高达3000万元，其中包括土地费用、土建和设备安装成本，约为200万元。日常运营中，人工成本和维护费用总计每年40万元。

在原料消耗方面，每生产1立方米氢气需消耗0.001吨水和0.001吨冷却水，水费总计5元/吨。设备折旧期10年，年折旧率为10%，而土建和安装折旧期为20年，年折旧为5%。制氢过程中，每立方米氢气耗电4.5kWh，转换成公斤，大约需要50.4度电，电费大约为20.16元。

然而，高昂的PEM电解槽成本是制约制氢成本的关键因素。设备折旧成本占比高达44%，表明降低设备成本是亟待解决的问题。为应对这一挑战，制氢站正寻求与发电制氢的融合，例如利用光伏发电技术，显著降低电力成本。

随着技术进步和规模化的实现，PEM电解槽的价格有望在未来几十年内显著下降。到2030年，价格有望降至1500万元，到2050年甚至降至500万元。这将直接降低制氢成本，比如2030年和2050年分别至2.86元/Nm³和2.31元/Nm³。

在制氢技术的选择上，碱性电解槽与PEM电解槽各有优缺点。碱性电解槽虽然电解效率较低且存在技术挑战，但PEM电解槽因其转化效率高、能耗低和适应性更强，成为未来发展的热门选择。然而，关键组件如质子交换膜和铂电极催化剂的成本仍然较高。

以首航高科为例，他们计划建设1000Nm/h碱性电解水制氢站，配合6MW智能光伏发电系统，旨在优化能源利用效率并降低总体成本。通过储能系统和高压储气罐，这个项目旨在实现更高的能源利用效率和制氢成本的优化。

总的来说，电解水制氢的成本不仅受设备成本和电力成本影响，而且与技术进步、规模化生产以及整合可再生能源密切相关。通过创新和规模化，有望降低这一过程的经济负担。