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從目前國(guó)內(nèi)外綠氫產(chǎn)能和項(xiàng)目分布來(lái)看,我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段,光伏制氫的裝機(jī)和應(yīng)用規(guī)模在近幾年集中爆發(fā),正在運(yùn)行的電解槽制氫系統(tǒng)多為全新產(chǎn)品或處于設(shè)計(jì)壽命期內(nèi),尚未出現(xiàn)大批量的性能衰減故障或退役等可靠性問(wèn)題。因此目前國(guó)內(nèi)廠商主要關(guān)注制氫系統(tǒng)的能耗、成本等產(chǎn)品參數(shù),電解槽及系統(tǒng)的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國(guó)產(chǎn)制氫系統(tǒng)的一些關(guān)鍵零部件,尤其是電解槽隔膜和電極的產(chǎn)能和技術(shù)主要來(lái)自進(jìn)口,由于材料和技術(shù)受限,多數(shù)中小型制氫系統(tǒng)廠商缺乏關(guān)鍵材料和零部件的檢驗(yàn)檢測(cè)能力,一些大型企業(yè)雖然具備一定的測(cè)試能力,從行業(yè)整體來(lái)看仍處于初級(jí)階段,并且新老技術(shù)上存在嚴(yán)重脫節(jié)。在制氫設(shè)備加速推陳出新的背后,電解水制氫設(shè)備領(lǐng)域的投融資呈現(xiàn)不斷高漲的強(qiáng)勁勢(shì)頭。赤峰工業(yè)電解水制氫設(shè)備
海外 PEM 技術(shù)裝備應(yīng)用較國(guó)內(nèi)更。這主要源于國(guó)內(nèi) ALK 廠家強(qiáng)大的成本管控能力,即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價(jià)格差異遠(yuǎn)小于國(guó)內(nèi)廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價(jià)格差異。海外電解槽呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)較國(guó)內(nèi)更強(qiáng)。國(guó)內(nèi) ALK 產(chǎn)品多為定制交付模式,產(chǎn)品規(guī)格變化較多,客戶需求也不固定。國(guó)內(nèi)央企參與為主的大型示范項(xiàng)目一定程度上推動(dòng)制氫裝備廠家進(jìn)行功能創(chuàng)新,如多對(duì)一的大規(guī)模制氫撬塊,低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規(guī)格、固定設(shè)計(jì),從電解小室,到電解槽、氣液分離框架、電氣設(shè)備均為標(biāo)準(zhǔn)版本。這兩種模式各有利弊,未來(lái)的發(fā)展方向存在一定不確定性。寧夏工業(yè)電解水制氫設(shè)備企業(yè)PEM電解槽無(wú)需嚴(yán)格控制膜兩側(cè)壓力,具有快速啟動(dòng)停止和快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。
水電解制氫中一般要求運(yùn)行在穩(wěn)定或接近穩(wěn)定的電力輸入下以保障整體性能和可靠性,而可再生能源包括風(fēng)和太陽(yáng)能具有波動(dòng)性的天然特征,這導(dǎo)致可再生能源電力無(wú)法完全用于制氫,不利于實(shí)現(xiàn)可再生能源的有效利用。目前堿性電解槽表現(xiàn)出一定的波動(dòng)性負(fù)荷跟隨能力,如允許在 30%-110%比例的額定制氫功率區(qū)間內(nèi)運(yùn)行,但缺乏長(zhǎng)期的示范驗(yàn)證。尤其是當(dāng)輸入電力波動(dòng)性變化時(shí),電解槽內(nèi)溫度、電位等參數(shù)發(fā)生瞬態(tài)變化,水或堿液等傳質(zhì)響應(yīng)滯后,導(dǎo)致局部高溫或高電勢(shì),可能對(duì)電極、隔膜等材料造成不可逆損害,從而影響制氫性能,削減電解槽壽命?;诓▌?dòng)性對(duì)電解槽的工況-材料-結(jié)構(gòu)-性能影響規(guī)律,進(jìn)行正向設(shè)計(jì)開發(fā),研究緩解策略,提升電解槽抵抗電源波動(dòng)能力,從而增加可再生能源利用率,對(duì)于降低電解水制氫成本、推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用具有重要意義。
在政策及市場(chǎng)需求帶動(dòng)下,近幾個(gè)月來(lái),電解水制氫設(shè)備相關(guān)新產(chǎn)品不斷推出。今年6月,中船派瑞氫能鄂爾多斯首臺(tái)套2000Nm3/h電解槽在伊旗正式下線;同月,宏澤(江蘇)科技股份有限公司和宏澤海槿(江蘇)氫能源科技有限公司在江陰市臨港開發(fā)區(qū)發(fā)布了100-2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽,并同時(shí)下線了我國(guó)首臺(tái)2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽,壽命可達(dá)20年以上。7月,氫晨科技發(fā)布自主研發(fā)的兆瓦級(jí)大功率質(zhì)子交換膜電解槽,單槽額定制氫量250標(biāo)方/時(shí),可在5%-150%的寬功率輸入范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。海德氫能也于近日推出堿性電解制氫系統(tǒng)“氫舟”,額定直流電耗在4.0-4.3kWh/Nm3,實(shí)現(xiàn)20%-110%的負(fù)荷范圍。PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。
從目前國(guó)內(nèi)外主流的堿性電解槽生產(chǎn)廠家對(duì)外公布的產(chǎn)品參數(shù)來(lái)分析,大部分設(shè)備制造商的制氫裝備出口壓力為 1.4MPa-1.6MPa 范圍,其中部分廠家也逐步提高堿性電解槽裝備出口制氫壓力,比較高可達(dá) 3.2MPa。制氫裝備出口壓力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢(shì),究其原因主要是氫氣的下游應(yīng)用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應(yīng)壓力約為 13.5MPa-15MPa、甲醇反應(yīng)器壓力約為 4.5MPa-6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa,氫氣下游實(shí)際應(yīng)用壓力會(huì)有提高,而制氫裝備出口壓力至氫氣場(chǎng)景接入之間就存在一個(gè)氫氣壓差,就需要配置氫氣壓縮機(jī),氫氣壓縮機(jī)根據(jù)流量、壓縮比、溫度、類型等因素影響,就會(huì)投入不同的氫氣壓縮成本,提升氫氣從制氫到用氫的單位氫氣成本價(jià)格。在未來(lái)的研發(fā)中,制氫設(shè)備不斷迭代升級(jí),有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。日照附近電解水制氫設(shè)備廠家排名
水電解制氫設(shè)備是將水分解成氫和氧的方法,將電流通過(guò)水電解槽內(nèi)的電極,在負(fù)極處放電,把水分解成氫和氧。赤峰工業(yè)電解水制氫設(shè)備
貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑。然而,貴金屬催化劑的使用成本較高,開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要。過(guò)渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)尺寸和形貌調(diào)控、導(dǎo)電載流子材料復(fù)合、原子摻雜、晶相調(diào)控、非晶態(tài)工程、界面工程等設(shè)計(jì)策略,可提高其催化活性。開發(fā)高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關(guān)鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲(chǔ)量低,難以支持大規(guī)模應(yīng)用。過(guò)渡金屬和非金屬材料成本低,具有較大的豐度,是替代貴金屬催化劑的理想材料。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比,過(guò)渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,催化機(jī)理復(fù)雜,非金屬催化劑的活性有待提高。這三類電解水制氫催化劑都有待進(jìn)一步研究。赤峰工業(yè)電解水制氫設(shè)備