長期以來,氫一直被認為是一種潛在的能源載體,也是可用于未來世界理想能源的主要競爭者。人工生產(chǎn)氫氣的歷史可以追溯到四個世紀以前。在燃燒歐或反應時,氫釋放出的唯一排放物是水。
這就形成了它的名字“氫”的基礎,在希臘語中意思是“水的創(chuàng)造者”。然而,氫本身并不能成為一種能源。它需要與氧氣反應以產(chǎn)生電力與熱量。因此,氫長期以來一直被用作能量的載體而不是能量的來源。
氫被用來儲存別處產(chǎn)生的能量。在幾十年前,利用電解,核能、風能、太陽能和水力發(fā)電就已經(jīng)開始被用于生產(chǎn)氫燃料。在過去的幾十年里,氫燃料在化工、玻璃、金屬和食品領域的安全應用變得越來越多。
截至2019年,全球年生產(chǎn)約7000萬噸這種燃料,用于世界各地的各個行業(yè)。氫燃料的重要優(yōu)勢,即清潔、無碳、無味、無毒和重量輕的特性,正在促進其更廣泛的使用。
氫氣發(fā)生器(電解槽)用于生產(chǎn)氫。這些發(fā)生器機組所使用的技術(shù)根據(jù)所使用的原料而有所不同?,F(xiàn)場裝置安裝在消費者的場所,用于生產(chǎn)各種工藝所需的氫氣。所采用的技術(shù)因原料的不同而不同。另一方面,便攜式氫氣發(fā)生器是臨時向設施提供能源的裝置。
便攜式制氫裝置是一種小型裝置,廣泛應用于備用電源裝置和電氣設備的供電。在建筑工地也安裝了便攜式設備,為燈和工具供電。氫氣發(fā)生器提供低成本和可靠的氫氣,有助于提高現(xiàn)場能源生產(chǎn)的安全性和可靠性。
它們還消除了對氫氣瓶、運輸、儲存和處理的需要,這些環(huán)節(jié)都需要非常小心謹慎的操作。住宅和商業(yè)建筑也在采用氫氣解決方案,因為其具有成本效益,特別是現(xiàn)場機組?,F(xiàn)場制氫被證明比從氫氣生產(chǎn)商那里購買氫氣更便宜。
美國是最大的氫氣發(fā)生器市場,估計占全球總市場的29.8%。該市場預計在分析期結(jié)束時將達到3.721億美元。預計中國市場的增長將領先全球,并成為增長最快的區(qū)域市場,在分析期內(nèi)復合年增長率(CAGR)為5.7%。
市場的驅(qū)動因素包括:人們越來越意識到采用清潔燃料的必要性,以及電力需求的不斷增長,化石燃料消耗加快,與碳排放相關的監(jiān)管規(guī)范日益嚴格。進一步擴大最終使用氫氣的應用領域,化工、煉油、石油&天然氣行業(yè)可能會支持其需求。
天然氣原料的強勁供應以及對高純度氫的需求預計將推動市場增長。為了消滅有害細菌和病毒,在食品和飲料領域使用氫氣的場合日益增多,預計全世界對氫氣發(fā)生器的需求也將增加。
考慮到氫對環(huán)境的友好性,在商業(yè)、住宅和汽車行業(yè)將逐步采用氫,預計在未來幾年推動氫氣發(fā)生器的需求。然而,氫氣的有效分配和運輸仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
市場增長的另一個主要障礙是氫燃料與化石燃料相比的高成本。無疑,具有成本效益的氫生產(chǎn)、儲存和分配新技術(shù)對于推動氫作為主要燃料解決方案在工業(yè)、軍事、商業(yè)和住宅行業(yè)的采用至關重要。