綠氫產業蓄勢發力 制氫設備邁向智能化

　　10月28日，全球產能最大的電解水制氫設備生產基地——江蘇天合元氫科技有限公司(以下簡稱天合元氫)位于揚州的生產研發基地建成投產，項目一期建設1吉瓦堿性電解水制氫裝備生產線，未來規劃產能達4吉瓦。

　　“百分之百的自動化、質量自判定、產品數字化、信息共享化，可實現產品一致性、質量可靠性、履歷可追溯性和全生命周期可視性。”天合元氫總裁段順偉表示，數字化、智能化成為此輪制氫設備上新的最大特點。

天合元氫堿性電解槽自動化產線。科技日報記者 王禹涵 攝

　　制氫設備產能領先全球

　　相較于目前國內電解槽設備廠商多處于手工組裝階段、個別企業使用部分自動化生產線的情況，天合元氫自動化生產線的數字化、智能化水平，正引領行業邁上新臺階。

　　機械臂有條不紊地抓起極板半成品放入自動焊接生產線內，桁架樣式高速機器人自動開展上下料，觸感式水平檢測技術自動開展表面處理、平整度檢測……記者在天合元氫揚州基地看到，融合自動控制、聲光電檢測、大數據、云平臺等多種技術的自動化生產線由極板自動焊接線、流道自動加工線、板網電極自動焊接線、電解槽組裝線等4部分組成。

　　焊縫是電解槽核心部件極板的關鍵質量因素，對電解槽的性能安全和制氫效率有較大影響。“我們創新性開發智能焊縫追蹤系統，可以實現焊縫實時識別、自動糾偏、并通過JOB自學習系統自主實現新產品導入，使整體焊接效率提升30%。”段順偉說。自動焊接產線同時整合了焊縫質量檢測系統，焊接完畢的極板可以自動完成缺陷檢測與質量監控。

　　氫能是實現清潔能源轉型和“碳中和”的重要載體，近年來呈快速發展勢頭。據國際能源署10月份發布的《全球氫能評論(2024)》顯示，截至2023年年末，國內已有超300家企業布局制氫設備領域，國內電解水制氫設備總產能達38吉瓦，占全球產能近七成。

　　“這不僅展示了中國在氫能領域的快速崛起，也反映出全球氫能市場的變革趨勢。”中國產業發展促進會副會長史立山表示。據了解，西安隆基氫能科技有限公司于2023年年末建成2.5吉瓦總產能;今年上半年，陽光氫能科技有限公司智能制造中心建成投產，園區產能達到3吉瓦。隨著揚州生產研發基地的正式投產，天合元氫成為全球產能最大的電解水制氫設備生產商。

　　“天合元氫揚州生產研發基地的投產，標志著我區氫能產業加速發展再結碩果，為我區新能源產業整體結構優化提升、深入實施產業強市戰略增添強勁動力。”揚州市委常委、揚州經濟技術開發區黨工委書記張利說。

天合元氫堿性電解槽自動化產線。科技日報記者 王禹涵 攝

　　助力新能源產業規模化發展

　　“電解水制氫是解決新能源規模化發展的重要措施。氫能與電能相似，是二次能源;氫能還可以長時間儲存，是儲能技術的組成部分，可以成為能源儲備體系的組成部分。”史立山在天合元氫揚州基地投產儀式上如是說。

　　電解槽是電解水制氫的核心設備，現階段國內大多數企業聚焦于堿性電解槽。根據氫能市場研究機構高工氫電產業研究所分析，截至2023年年底，中國電解槽名義總產能超過14GW，其中堿性水(ALK)電解槽占比約94%，質子交換膜(PEM)電解槽約6%。單家廠商ALK電解槽產能大部分在0.5-1.5吉瓦之間，行業格局較為分散。

　　“天合元氫已經對PEM技術路線進行了布局，此次在揚州基地也配備了PEM相關測試平臺，后續會根據市場需求逐步配套建設PEM產線。”段順偉對記者表示，一期次投產的1GW自動化生產線以ALK電解槽為主，ALK技術比較成熟、設備成本也相對較低，比較匹配國內市場規模化制氫應用需求。PEM技術難度、成本相對較高，但電解槽的體積小、電流密度高、環保等優勢明顯，PEM路線同樣是天合元氫的重點關注方向。

　　天合元氫揚州基地的投產，意味著天合光能股份有限公司正在搭建一條光伏、儲能、氫能的零碳產業鏈。天合元氫董事長高海純表示，天合元氫不僅持續在材料、工藝等硬科技領域加大研發，更在氫能“制儲輸用”全產業鏈上展開生態合作，推動行業創新發展。

　　記者了解到，當前電解水制氫成本仍然較高。在現有技術和新能源發電價格條件下，ALK電解槽制氫成本接近每公斤30元、PEM電解槽制氫成本為每公斤40元，均遠高于天然氣制氫或煤制氫10-15元的制氫成本。

　　“當前氫能產業鏈體系極不完善，氫能應用范圍比較窄，主要以燃料電池形式用于交通領域，且成本較高。”史立山分析說，氫能產業仍處于起步的初期階段，需要強有力的支持政策。

　　科技日報記者 王禹涵