8月24日,由氫能100人論壇、新能智庫主辦的第三屆中國綠氫與應(yīng)用發(fā)展論壇在內(nèi)蒙古鄂爾多斯正式召開。
康明斯恩澤(廣東)氫能源科技有限公司(以下簡稱:康明斯)高級經(jīng)理賈悅濤發(fā)表《PEM電解水制氫技術(shù)路徑與未來發(fā)展趨勢》主題演講。
賈悅濤強(qiáng)調(diào),氫能將在中國的能源革命與碳中和進(jìn)程中擔(dān)任重要角色,目前中國碳排放量占全球碳排放總量的1/3,且碳中和的時間表較歐美更加激進(jìn)。相較于其他國家,中國碳減排壓力更大,在碳中和場景下,中國能源結(jié)構(gòu)由高碳走向低碳,再由低碳走向零碳,最終實(shí)現(xiàn)電力碳中和,氫能邁向平價。
氫是零碳情景下的連續(xù)性能源載體與媒介,是構(gòu)建“多能互補(bǔ)”能源供應(yīng)體系的重要載體,是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型升級的重要助力。
當(dāng)前有四種電解水制氫的技術(shù)路線,其中PEM電解水制氫技術(shù)特點(diǎn)明顯。賈悅濤總結(jié):PEM電解水制氫技術(shù)安全性高,應(yīng)對波動性好,與可再生能源耦合能力強(qiáng);能耗低,運(yùn)維便捷,全生命周期制氫運(yùn)營成本優(yōu)勢明顯;電解槽占地小, 利于大型化設(shè)計與降本。
當(dāng)前PEM電解槽降本空間很大,以中短期的目標(biāo)成本來看可降本50%,降本路徑包括:CCM技術(shù)創(chuàng)新,獲得更薄的膜和更低的催化劑擔(dān)載量、創(chuàng)新涂層技術(shù)、創(chuàng)新金屬沖壓雙極板材料等。
未來,PEM電解水制氫技術(shù)以提高效率以及電流密度、降低電堆以及BOS成本為目標(biāo),優(yōu)化雙極板、表面圖層、陽極擴(kuò)散層等,提高電堆運(yùn)行溫度等。同時面向規(guī)模化制氫需要的大面積長壽命電堆設(shè)計與開發(fā),擴(kuò)大電堆活化面積,提高性價比,并解決大電流帶來的電氣安全、散熱以及材料/結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性,以及大面積帶來的密封、制造等難題。另外還要面向不同可再生能源出力特點(diǎn)的氫-電耦合系統(tǒng),根據(jù)可再生能源發(fā)電特點(diǎn)(間歇與波動)的制氫速率智能調(diào)節(jié)系統(tǒng) (如光伏MPPT算法與制氫速率控制相結(jié)合)、利用制氫設(shè)備作為可調(diào)負(fù)載,參與電網(wǎng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移控制(如谷電制氫)。
賈悅濤介紹,康明斯恩澤是是由康明斯與中國石化恩澤基金共同出資設(shè)立的合資公司,是康明斯在中國地區(qū)首個PEM電解水設(shè)備研發(fā)及制造基地,生產(chǎn)HyLYZER系列PEM電解水制氫設(shè)備,目前已經(jīng)量產(chǎn)成熟的產(chǎn)品有HyLYZER?-200/500、HyLYZER?-1000。
康明斯HyLYZER?-500系列應(yīng)用于比利時安特衛(wèi)普港,是全球首個多用途現(xiàn)場制氫加氫站。康明斯HyLYZER?-1000系列應(yīng)用于加拿大貝坎庫爾20MW項目,模塊化設(shè)計,全球在運(yùn)營的最大PEM制氫項目。
在國內(nèi),康明斯HyLYZER?-500系列應(yīng)用于三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲一體化”示范項目,中石化兆瓦級可再生電力電解水制氫示范項目。
目前正在研發(fā)的產(chǎn)品為HyLYZER?-X000,基于合資公司創(chuàng)建國內(nèi)研發(fā)、制造及供應(yīng)鏈能力,預(yù)計將于2024年自主設(shè)計完全適應(yīng)國內(nèi)市場需求的新產(chǎn)品。