超25家企業推出大標方電解水制氫設備背后

　　基于綠氫項目采購需求的增加，行業內電解水制氫設備企業加快了研發投入步伐，堿性電解水制氫設備新品推出此起彼伏，向大標方躍進速度極快。高工產研氫電研究所(GGII)調研數據顯示，目前國內推出1000標方及以上大標方電解水制氫設備的廠商超過25家。

　　為何國內堿性電解水制氫設備企業扎堆推出單體大型化電解槽?現階段電解槽向單體大型化方向發展在技術上還存在哪些挑戰?

　　單體大型化進階

　　高工氫電梳理發現，過去多年在國內堿性制氫設備市場占據主導地位的三家企業——中船重工718所、天津大陸制氫和考克利爾競立，在近幾年率先推出了單槽產氫量在1000Nm³/h以上的堿性電解水制氫設備產品。

　　2021年，中船重工718所下屬的中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司生產的首臺每小時產氣量1000m³型電解槽成功交付冬奧會;考克利爾競立也生產出了國際首套產氫量1200Nm³/h、1300Nm³/h堿性電解水制氫設備。

　　除了這些老牌企業以外，新勢力也在大標方產品上奮起直追。比如隆基氫能、揚州吉道能源、瑞麟科技在2021年末、2022年初這段時間，相繼推出了1000Nm³/h以上的堿性電解槽。

　　2022年4月，國富氫能首套1000Nm³/h堿性電解槽順利下線;7月，中國華電首套1200Nm³/h堿性電解槽產品下線;8月，奧揚科技正式下線1200Nm³/h堿式電解水制氫裝備;9月，雙良新能源首套1000Nm³/h綠電智能制氫系統下線;10月，蘇州希倍優1400Nm³/h制氫系統在蘇州生產基地裝車發貨。

　　同樣在10月，明陽智慧全球最大單體堿性水電解制氫裝備在廣東成功下線，單體產氫量可達1500-2500Nm³/h;12月，中船(邯鄲)派瑞氫能單臺2000立方制氫設備下線，是全球首臺套2000Nm³/h型堿性水電解制氫裝備。

　　中船(邯鄲)派瑞氫能副總工薛賀來告訴高工氫電，近年來綠氫項目的爆發式增長，帶動了電解水制氫設備市場需求大量增加。目前企業紛紛推出大型化單體槽制氫設備，主要是從降低成本方面來考慮。制氫項目采購大型化單體槽制氫設備的成本，相對而言要比采購同等產量多臺套設備的成本低。

　　做好制氫系統的穩定性很關鍵

　　從發展歷程來看，堿性電解水技術在20世紀前后，就開始實現了工業化應用，目前已成為發展最成熟、商業化程度最高的電解水制氫方式。但生產堿性制氫設備門檻并不低，尤其是涉及到1000標方大設備的規模化、工程化應用，對設備企業的工程經驗、系統集成能力、產品迭代升級能力都有要求。

　　瑞麟科技董事長助理馬震告訴高工氫電，堿性電解槽在單位時間內產氫量與電解槽的體積大小(包括電解小室數、電極面積等)和電解槽的運行電流密度有關。

　　因此，目前提高堿性電解槽單位產能的主要方法有兩種，要么增加電解小室的數目或者增大電解小室的直徑;要么提高現有電解槽運行的電流密度。

　　電解槽向1000標方以上發展，如果在不改變電解槽運行電流密度的情況下，通過多個電解小室單元依次疊加來提升單槽產量會造成槽體長度過長，導致電解槽體積過大、安裝不便，電解槽的氣密性差、電解槽中部下沉等問題;而在電解槽體積保持不變的情況下，提高電流密度，會使電解小室電壓上升，從而帶來單耗的提高，增大了設備的運行成本。

　　無論是通過擴大電解槽的體積大小還是增加運行電流密度，都對設備制造企業有著嚴苛的技術要求。一旦制作工藝不成熟，電解槽的氣密性不達標，導致易燃氣體泄漏，就可能引發災難性的后果。

　　因此，電解槽單體的產氫量越大，在制造工藝技術的難度也越大。堿性電解水制氫設備如何在可再生能源規模化電解水制氫生產中時，實現“大規模、低能耗、高穩定性”三者的統一?為了平衡投資成本和運行成本，國內產學研機構及企業在提電密、提能效、保安全等方面進行了研發。

　　例如，天津大陸制氫研發出了電阻更低、阻氣性能更好的隔膜，以及抗蠕變性更好的電解槽墊片等新材料，提升了電解槽性能;考克利爾競立采用自主研發的零接觸電阻電極結構，在提升工作電流密度的同時維持了能耗，可為客戶節省投資成本。

　　一家堿性電解水制氫設備企業的生產負責人向高工氫電透露，在高電流密度下，公司產品使用的催化劑能夠增加小室電化學反應的速率，從而降低小室電壓，起到降低能耗的效果。

　　高工產研氫電研究所(GGII)提醒，目前制氫市場十分火熱，企業爭相開發大型化制氫設備。行業關注的人多、資金投入大，一定程度上會促使行業技術進步，但是技術的發展需要時間和驗證過程。

　　新的產品設計不能代表設備的真實能力，設備的性能還需要進行嚴苛的試行驗證，一旦示范項目的制氫設備發生泄漏爆炸，對整個行業的影響都是巨大的。　　(本文來源：微信公眾號 高工氫電 ID：weixin-gg-fcev)