我国制氢设备技术水平持续提升

大规模光伏、风电的建设将是未来绿氢大规模应用的有力支撑，也是倒逼化工等传统高耗能、高排碳行业进行产业升级的有力举措。此次下线的希倍优1400标方制氢系统，很好地遵循了制氢设备向低成本、低能耗、高电密、高产气量的发展方向。

近日，苏州希倍优氢能源科技有限公司（以下简称“希倍优氢能”）最新制氢装备“希倍优1400标方制氢系统”正式下线。在下线仪式上，希倍优氢能分别与内蒙古兴安盟科尔沁右翼前旗政府签署《希倍优科右前旗氢能装备制造风光制氢合成氨项目》，与内蒙古庆华集团有限公司签署《腾格里30000Nm3/h风光制氢项目合作协议》，与华润电力投资有限公司东南分公司、湄洲湾北岸经济开发区签署《新能源产业投资开发三方合作框架协议》，与国华（江苏）风电有限公司、射阳港经济开发区新能源及其装备产业园管理办公室签署《零碳绿色气体产业园合作协议》。

近年来，在“双碳”目标及氢能产业加速发展背景下，绿氢在脱碳中发挥的作用备受关注，随着电解水制氢部署规模不断扩大，为适应未来绿氢大规模制取需求，我国制氢设备在成本、能耗、产氢效率等技术方面迎来持续提升。

■■绿氢市场前景广阔

今年3月，国家发改委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确了氢的能源属性，并提出到2025年，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。到2035年，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

值得注意的是，除了交通运输，氢气需求量庞大的工业领域同样开始重视绿氢发展，这也意味着绿氢已经成为传统能源企业转型的重要方向。4月7日，工信部、国家发改委等六部门联合发布《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》，鼓励石化化工企业因地制宜、合理有序开发利用绿氢，推进炼化、煤化工与绿电、绿氢等产业耦合示范。

“虽然氢经济时代没有想象的那样迅速到来，但氢气涉及到化工、电子、冶金、能源、宇航、交通等很多领域，其规模在不断发展，会带来更大的经济效益和社会效益。”希倍优氢能副总经理徐尚国表示。

希倍优氢能总经理李留罐指出，2020年-2025年是我国氢能产业发展中长期规划的首个五年，期间可再生能源制氢产能计划达到10万吨-20万吨/年。同时，海内外近年来已有多个大规模绿氢项目开建，推行绿氢大规模制取已是大势所趋。

■■瞄准碱性电解槽制氢

作为成套的电解水制氢系统和制氢解决方案提供商，为进一步提高核心竞争力，希倍优氢能不断聚焦氢气制取硬技术，持续提升制氢设备性能。此前，希倍优氢能首套50标方碱性水电解制氢系统已于今年1月在江苏苏州正式下线。

据介绍，该制氢系统采用全新的“一体化双极板结构”，可使电极表面的电位-电流分布更均匀，电子导体的欧姆损耗更小，同等电流下直流能耗更低。此外，考虑到整套制氢系统的安全性，该制氢系统设计了更全面的安全连锁系统，而且在后处理、智能控制系统方面也进行了最新的升级优化。

记者了解到，目前国内绿氢项目还是以碱性电解制氢为主，随着近几年研发投入的持续加强，碱性电解槽性能迎来显著提升，在保持低成本优势的前提下，关键性能指标已和质子交换膜电解槽接近。另外，随着科研力量和产业投资的注入，碱性电解制氢技术在规模、成本、性能等综合性能上将保持竞争优势。

“碱性电解制氢具有安全可靠、运行寿命长、较适合大规模氢能项目等特点，价格方面，碱性水电解制氢系统也具备非常大的优势。”李留罐表示，因此希倍优氢能瞄准碱性电解制氢，适应大规模解决方案，在继承传统的同时加以创新。“结构上避免接触电阻，优化电极表面电流――电位分布，优化流道及内部流场。材料上，采用新工艺，多元合金催化剂、新型复合隔膜。设备整体欧姆压降更小，电流密度更高，碱液配流更均，管道压降更低。”

■■技术水平仍有提升空间

中国工程院院士彭苏萍表示，绿氢将在我国能源体系中发挥重要作用，如何大规模、低成本制取绿氢尤为关键。这也对制氢设备的性能、效率和可靠性提出更高要求。

值得关注的是，此次大标方制氢设备的下线，正是希倍优氢能支持绿氢规模应用的具体实践。李留罐表示，大规模光伏、风电的建设将是未来绿氢大规模应用的有力支撑，也是倒逼化工等传统高耗能、高排碳行业进行产业升级的有力举措。希倍优氢能此次下线的1400标方制氢系统，很好地遵循了制氢设备向低成本、低能耗、高电密、高产气量的发展方向。

“同时，针对新能源发电波动性特点，希倍优氢能将同步研发搭载模块化电解槽的后处理系统和智控系统，为后期电解槽批量生产和模块化应用奠定良好的基础，预计新型的模块化电解槽将在2023年正式投产。”李留罐称。

李留罐进一步强调，目前制氢设备技术远未触及“天花板”，在降低能耗、提高使用寿命、维护成本、解决电池衰减问题等方面仍需持续推进。

未来，希倍优氢能将加大研发及测试投入，对电解槽进行稳定性测试。徐尚国表示，公司将始终助力发展氢能经济，在提升催化剂性能及电极使用寿命、降低整槽欧姆压降、制氢设备与新能源耦合等领域继续深耕。

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