在政策及市場需求帶動下,近幾個月來,電解水制氫設備相關新產品不斷推出。今年6月,中船派瑞氫能鄂爾多斯首臺套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區發布了100-2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽,并同時下線了我國首臺2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽,壽命可達20年以上。7月,氫晨科技發布自主研發的兆瓦級大功率質子交換膜電解槽,單槽額定制氫量250標方/時,可在5%-150%的寬功率輸入范圍內穩定運行。海德氫能也于近日推出堿性電解制氫系統“氫舟”,額定直流電耗在4.0-4.3kWh/Nm3,實現20%-110%的負荷范圍。PEM電解水制氫技術基本成熟,進入了商業化早期階段。菏澤工業電解水制氫設備企業
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,開發高性能、低成本的催化劑非常重要。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優點,通過尺寸和形貌調控、導電載流子材料復合、原子摻雜、晶相調控、非晶態工程、界面工程等設計策略,可提高其催化活性。開發高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低,難以支持大規模應用。過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,過渡金屬催化劑結構不穩定,催化機理復雜,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一步研究。附近電解水制氫設備廠家排名電解水制氫系統主要由電解槽、電源系統、氣體分離與純化系統、冷卻系統以及控制系統等組成。
雖然氫能被作為新能源的一種形式,但氫能仍被列為危化品管理名錄。從目前落地政策實施來分析,新能源制氫項目主要審批部門為能源規劃、發改委等層面。實際項目落地與執行層面為當地的應急管理部門、安全生產監督管理部門,但其執行的法律法規認為氫氣危化品監管監督等內容,造成項目落地與實施周期較長,未能發揮新能源的優勢作用。目前隨著光伏+制氫、風電+制氫項目逐步落地實施,各地針對具體項目的并/離網形式要求各有不同,部分省份明確并網形式和離網形式,但部分省市主要是參照已有項目情況推薦執行。因此,隨著新能源制氫示范項目逐步落地實施,應用越來越成熟。需要制定適應目前的光伏+制氫、風電+制氫的相關標準與規范,來促進裝備制造企業向高質量發展和裝備制造方向發展。
從近年來發布的氫能相關主要國家政策和相關戰略可以看出:氫能 2020 年列入能源范疇,2022 年上升至國家能源戰略高度,這與提出碳達峰碳中和目標和能源飯碗端在自己手中的指示,與中石化打造氫能公司目標是一致的。目前成熟的電解水技術為堿水電解和質子交換電解。從國際能源署預測,全球制氫技術仍以堿性電解水為主。從今年季度國內上馬的制氫項目也可以看出全部為堿性電解制氫技術。2022 年中國堿性電解水制氫設備的出貨量約 800MW,質子交換膜電解水制氫設備的出貨量約 24MW,在 2021 年基礎上實現翻番,2023 年上半年已公開招標項目裝機規模超 400MW,絕大多數均采用堿性水電解制氫技術,預計 2023 年國內電解槽訂單量將超 1GW 水平。電解水制氫系統的性能指標主要包括制氫效率、氫氣純度、能耗以及設備壽命等。
“如何得到成本更低的綠氫,是制氫環節的任務和使命。”胡駿明認為,此前,燃料電池汽車被視為整個綠氫行業的先導產業,但下一步的關鍵是成本下降,同時帶動更大場景更大規模應用。“現階段,綠氫產業將在資源稟賦相對較好、應用場景比較豐富的區域率先發展,比如既有便宜綠電又有下游灰氫替代場景或燃料電池汽車示范的地方,進行制氫項目落地。”胡駿明指出,產業下一步將著力聚焦如何獲取更多更便宜的綠氫,推動下游車用、發電、化工等領域更大規模應用,由原來的需求側向供給側轉變。隨著綠氫產業備受重視,帶動電解水制氫設備需求大幅上漲,設備訂單同比也明顯增長。內蒙古電解水制氫設備構造圖
其優點是運行穩定、可靠性高、處理量大,同時不需要消耗大量水資源,并且節能環保。菏澤工業電解水制氫設備企業
在電解水制氫過程中,由于水是一種弱電解質,一般會添加其他電解質。電解質的選擇會影響制氫設備的使用壽命、能源消耗和成本。根據電解質的不同,可分為堿性溶液、質子交換膜、固體氧化物、小分子溶液、海水等。堿性溶液電解質成本低、腐蝕性高、設備壽命短,是比較成熟的技術。質子膜電解質具有效率高、成本高等特點,是一種較為成熟的技術。固體氧化物電解質耐久性差,啟動速度慢,目前仍處于測試階段。利用小分子溶液和海水作為電解質的技術具有很強的實用性,但仍處于實驗研究階段。在電解質的開發過程中,需要研究電解質與催化劑的相容性,以及電解質與能量波動的相容性。未來對氫能的需求將繼續增長,因此水電解用的電解質引起了廣泛的關注。研究人員正在從不同的角度對電解質進行深度研究。菏澤工業電解水制氫設備企業