2022年是電解槽新品開始暴增的一年,今年再次延續了去年的火熱態勢。其中一個顯著的現象是,首次發布電解槽新品的“國家隊”(指央企、國企、國家級科研機構等)相比去年明顯增多,如中國中車、中能建京電設備、中集氫能、航天工程、華光環能等。其中部分“國家隊”依托自身資源優勢,已率先將產品投入綠氫項目應用,如中國石油、華能集團等。
高工氫能了解到,綠氫對于氫能行業的規模化發展十分關鍵,而綠氫成本過高是當前綠氫發展的最大挑戰。在制氫端,除了電價以外,電解槽設備也是導致當前綠氫成本高企的重要原因。隨著電解槽關鍵技術的進步,能耗和電解槽設備價格下降,將有效改善綠氫的成本。
如今“國家隊”在電解槽賽道發力,有利于集聚創新資源力量,加快推進電解槽實現“降本增效”,并對促進綠氫產業補鏈強鏈、服務國家氫能戰略,起到引領作用。與此同時,隨著越來越多“國家隊”的入局,電解槽市場格局或將悄然改變。
以下是13支“國家隊”今年發展最新動態:
1、中國中車:發布大功率堿性水電解制氫平臺、柔性綠電制氫系統
在10月17-19日舉行的2023北京國際風能大會暨展覽會(CWP2023)上,中國中車全方位呈現了風電、光伏、儲能、制氫等清潔能源綜合解決方案在智慧能源、智慧城市領域的系列創新技術成果。其首次向業界集中展示“風光儲氫”一體化綜合解決方案(即:優先利用風電、光伏等清潔能源,適度配置儲能設施,利用余電或者低谷電制氫,統籌多種資源協調開發、科學配置,可發揮新能源富集地區優勢,實現清潔電力大規模消納),并發布了多款新產品。
其中大功率堿性水電解制氫系統平臺采用系列化設計,包含1000-1500Nm3/h堿性電解水制氫設備,具有高效率、智能化、大容量等特點,可滿足軌道交通、新能源客車、化工、能源、建筑、冶金等領域的減碳需求;柔性綠電制氫系統,利用高性價比的“堿性+PEM”電解槽組合,通過IGBT制氫電源,與可再生能源完美契合,具有波動范圍更寬、響應速度更快、制氫效率更高、功能安全等級更高等特點。
2、京電設備1500標方堿性電解槽正式下線
10月17日,北京電力設備總廠有限公司(簡稱“京電設備”)舉行了氫能裝備發展論壇暨1500標方堿性電解槽發布會。此次發布的堿性電解槽設計產氫量1500Nm3/h,額定工況下,直流能耗4.3千瓦時每標方氫氣,最大產氫量可達2000Nm3/h。目前,京電設備可提供低能耗、高動態響應、寬范圍負荷調節特性的2~2000標方堿性電解水制氫成套設備與服務。
公開資料顯示,京電設備是原屬國家電網公司的電力裝備制造企業,現隸屬于中國能源建設股份有限公司全資子公司中國能建集團裝備有限公司,致力于打造研發、設計、制造、服務一體化的國際能源裝備公司。今年以來,京電設備在電解槽領域不斷有新動作:6月,京電設備1000標方堿性電解制氫設備研發試驗項目獲準備案;9月,由京電設備聯合清華大學電機系、清華四川能源互聯網研究院共同建設的國內首座8兆瓦級堿性電解水制氫機組穩暫態特性試驗檢測平臺竣工。
3、大連化物所:研發出海水制氫聯產淡水新技術
10月,由大連化物所催化基礎國家重點實驗室能源與環境小分子催化研究中心(509組群)鄧德會研究員和劉艷廷副研究員團隊圍繞近岸/離岸海上風電制氫的需求,研發出一條以海水為原料制備氫氣聯產淡水的新技術,并依托該技術完成了25千瓦級裝置的測試驗證。
運行結果顯示,以海水為原料可實現高效電解水制氫聯產淡水,氫氣產能可達3噸/年,氫氣純度≥99.999%,產生的淡水在滿足自身電解需求的基礎上,可額外聯產淡水6噸/年,淡水電導率≤20 μs/cm,鹽度≤0.04 ppt。同時,相比傳統淡水電解水制氫裝置,可將堿性電解水制氫系統的電能利用率提高10%以上,證明了海水制氫聯產淡水新技術的可行性與先進性,有望為近岸/離岸海上風電規模化制氫提供具備核心競爭力的技術支撐。
4、中國石油旗下寶石機械:1200標方堿性水電解制氫系統投運
9月26日,由寶石機械自主研制的中國石油首套1200標方堿性水電解制氫系統在吐哈油田鄯善工業園區順利投運,標志著中國石油首個自主研發制造的綠電制綠氫裝備正式運用于生產實際。1200標方制氫試驗項目是吐哈油田打造的中國石油首個自主研發制造裝備應用的綠電制綠氫項目,也是吐魯番市第一個綠電制綠氫項目,更是打造鄯善綠色產業園區的首個示范項目,具有較強的創新性和示范性。
1200標方制氫試驗項目是吐哈油田打造的中國石油首個自主研發制造裝備應用的綠電制綠氫項目,也是吐魯番市第一個綠電制綠氫項目,更是打造鄯善綠色產業園區的首個示范項目,具有較強的創新性和示范性。
今年以來,寶石機械與吐哈油田積極貫徹落實集團公司“清潔替代、戰略接替、綠色轉型”三步走的總體部署,簽署戰略合作協議,聯合開展1200標方制氫試驗項目。該項目采用寶石機械自主研制的堿性水電解制氫系統,白天運行期間由吐哈油田120兆瓦源網荷儲一體化項目所發綠電進行供電,晚間部分時段由一體化項目儲能供電,項目設計氫氣產量1200標方/小時,氫氣純度99.9%,生產綠氫由鄯善工業園區用氫企業消納。
5、上海電氣旗下氫器時代:氫能研發中心與氫能自動產線揭牌
2023年9月1日,上海氫器時代科技有限公司(簡稱“氫器時代”)氫能研發中心和氫能自動產線揭牌儀式舉行。此次成立的氫能研發中心,旨在滿足新型電解槽以及核心部件的研發需求,具備電解水制氫核心關鍵部件及產品的測試驗證功能,有力支撐電解槽關鍵核心部件研發及新產品開發工作。此次揭牌的氫能自動產線,是國內首條用于大功率堿性電解槽核心零部件自動化生產線。
氫器時代成立于2022年12月成立,是上海電氣落實“4+2+X”戰略的重要舉措,依托在“PEM”與“堿性”電解水制氫領域的技術積累,新公司成立將提供先進、可靠、可定制化的制氫產品及能源系統解決方案。成立當日,氫器時代1500Nm3/h堿性及50Nm3/h PEM電解制氫裝備下線。2023年6月,氫器時代再次發布2000Nm3/h堿性電解槽正式發布。
6、中國船舶718所旗下派瑞氫能:實力極強,縱橫海內外
8月31日,中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司(簡稱“派瑞氫能”)出口到瑞典的0.5MW集裝箱式制氫加氫一體站在瑞典順利落成,并舉行開幕儀式。該一體站是瑞典第一座風力發電集成的制氫加氫一體站,采用高度集成的模塊化設計,具備35MPa和70MPa兩種加氫壓力,日供氫能力為100kg/d。它的落成在當地頗受關注,吸引了瑞典政府官員和VOLVO、豐田、現代等企業高管的出席。現場,該一體站實現了為豐田Mirai氫燃料電池汽車加注氫氣。
這不是派瑞氫能在瑞典落地的唯一項目。派瑞氫能日前還陸續向瑞典成功出口2套制氫加氫項目,截至目前共計向瑞典出口3套制氫加氫裝備。這些項目無論是地理位置還是項目規模,在瑞典都具有非常大影響力和領先示范作用。兩個項目位于瑞典北部Arvidsjaur和Pitea城市,其中一座城市靠近北極圈,冬季最低溫度低至-38℃。派瑞氫能的水電解制氫加氫裝備,在設計制造方面均可滿足當地的環境條件和設計標準要求。
同時,國內首套出口到歐洲基于PEM技術制氫加氫一體站設備已經于9月初完成生產并運至港口啟運。該項目是派瑞氫能繼瑞典3套制氫加氫一體站之后第四個出口到歐洲的項目。
派瑞氫能是中國船舶集團第七一八研究所旗下公司,目前國內水電解制氫設備、氫能裝備產業鏈較為完備的科研生產企業,已經向市場交付堿性和PEM水電解制氫設備2000多臺套。
7、東方電氣旗下東方鍋爐:發布兆瓦級PEM電解槽
東方鍋爐于2023年8月25日舉行新產品發布會,發布兆瓦級PEM電解槽、270千瓦燃料電池系統,以及“氫-儲-冷-熱-電”五聯系統解決方案。該兆瓦級PEM電解制氫電解槽系東方鍋爐自主研發。
據悉,2021年,東方鍋爐團隊完成15Nm3/h級PEM水電解制氫電解槽及系統研制。2022年完成50Nm3/h級PEM水電解制氫電解槽及系統研制。經過多年探索與積累,團隊現已完成兆瓦級PEM制氫電解槽及系統的研發與集成,通過突破高均勻性電解槽結構及高耐壓長壽命密封設計難題。
作為中國東方電氣集團有限公司氫能產業發展平臺,東方鍋爐股份有限公司(簡稱“東方鍋爐”)聚焦氫獲取、氫儲運、氫加注、氫燃料電池關鍵核心技術開發與應用。
8、中國石化:自主研發PEM制氫裝置成功產氫;康明斯恩澤正式投產
2023年8月16日,石化機械氫能裝備分公司首套自主研制的PEM制氫裝置成功產氫,經第三方檢測,氫氣純度達到燃料電池用氫要求。石化機械氫能裝備分公司由中國石化于2022年3月正式成立。
2023年4月,康明斯恩澤PEM制氫設備制造基地在佛山南海正式投產,首臺本地化產品HyLYZER-1000上線。一期產能可達500MW,二期可擴展至1GW。康明思恩澤由中國石化資本公司發起設立的恩澤基金與康明斯共同出資成立。
9、華電重工:1200Nm3/h堿性電解槽產品下線,同時布局PEM電解槽
在2023年7月舉辦的FCVC展上,華電重工展示了一款PEM電解槽產品。2022年7月,中國華電1200Nm3/h堿性電解槽產品下線。
據悉,華電重工自2020年起籌劃發展氫能業務,于2020年7月7日成立中國華電氫能技術研究中心,重點圍繞氫能產業政策與動態研究,氫能材料、裝備及系統開發,氫能應用技術研究以及數字化、智能化等方面開展研究工作。2022年3月,中國華電氫能技術研究中心在豐臺園龍頭企業中國華電科工集團有限公司揭牌成立。
10、華能集團:國際首臺套1300 Nm3/h高電流密度壓力型堿水電解槽完成吊裝
2023年6月,華能清能院、華能四川氫能公司牽頭研制的國際首臺套1300 Nm3/h高電流密度壓力型堿水電解槽在華能彭州水電解制氫科技創新項目現場順利完成吊裝,標志著示范項目進入核心設備安裝階段。示范項目包含2臺1300 Nm3/h 電解槽,產氫量可供應500臺氫燃料電池車運行使用,建成后該項目將成為西南地區首個大型電解制氫項目,項目中還將示范20/30MPa雙模氫氣充裝、氫能制儲充一體化智能控制等新技術。
華能集團旗下中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司、華能四川能源開發有限公司、四川華能氫能科技有限公司、華能內蒙古東部能源有限公司均在氫能業務布局上不時傳來新進展。華能集團目標是到2035年,使氫能成為華能集團重要的戰略支撐產業。
11、中國航天旗下航天工程:1000型堿性電解制氫系統正式下線
2023年5月1日,航天長征化學工程股份有限公司自主開發的1000型堿性電解制氫系統正式下線。此次下線的堿性電解水制氫系統,是航天工程依托中國航天在空間站生命保障技術上的成功實踐,結合航天工程多年來在化工領域的工程技術積累,碰撞出的符合化工設計體系和安全評價等級的大標方堿性電解制氫裝置,標志著公司在“綠氫核心裝備和工程技術”板塊開辟了一條新賽道。
12、華光環能:1500Nm3/h 堿性電解槽下線
3月15日,華光環能發布關于 1500Nm3/h 堿性電解槽下線的公告:1、華光環能采用具有自主知識產權的雙極板和電極催化劑,利用自主開發的智能、參數化設計系統,成功研發并下線產氫量 1500Nm3/h 的堿性電解槽;2、華光環能目前已具備 500Nm3/h 以下、500-1000Nm3/h,1000-2000Nm3/h,多個系列堿性電解水制氫系統制造技術。公司已有 10000m3電解槽水制氫設備制造場地,并同步推進新制造基地的建設;3、本次 1500Nm3/h 堿性電解槽下線后,華光環能將積極開拓市場,進行商業化應用。
13、中集安瑞科旗下中集氫能:1200Nm3/h堿性電解槽發布
1月18日,中集氫能1200Nm3/h堿性電解槽發布及戰略合作簽約儀式在中集氫能位于江蘇啟東市南通中集太平洋海洋工程有限公司堿性電解槽生產基地成功舉辦,標志著中集氫能全產業鏈關鍵裝備布局進一步完善。
中集氫能科技有限公司(簡稱“中集氫能”)是中集安瑞科旗下專門承接國內外氫能業務的發展平臺,戰略聚焦交通、氫電、氫氣三大領域。經過多年發展,中集氫能科技已擁有2家全資子公司、2家合資公司、5大事業部,并在石家莊、廊坊、南通、張家港、啟東、荊門設有七大國際領先的裝備生產制造基地,形成覆蓋“制儲運加用”氫能全產業鏈的產業格局,為客戶打造綠色、便捷、經濟的氫能利用整體解決方案。