明阳集团制氢装备及应用“猛进”
氢能作为一种来源广泛、绿色低碳的二次能源，将在化工、钢铁、重型交通领域发挥关键的减碳作用，并在船运、航空、其他重工业和电力储能领域逐步拓展其应用场景。我国从中央到地方氢能产业扶持政策紧密出台，以国家战略高度建立能源法案及技术路线图，聚焦氢能产业发展，尤其是可再生能源制取的绿氢，其市场认可度逐步提高。
在此形势下，明阳集团作为全球化清洁能源整体解决方案提供商，顺势而为积极布局氢能，目前研发实力处于国内第一梯队，主要研发方向包括碱性电解水制氢技术、PEM电解水制氢技术、海水直接电解水制氢技术，并对其他前沿制氢技术保持关注。已取得的研发成果包括：
1、完成全球最大单体碱性水电解制氢装备开发，单槽产氢规模达2000Nm³/h，最大可扩展至3000Nm³/h，已于2022年10月下线。采用趋零极距结构，电解槽单元面积达到3m²以上，采用三元催化电极涂层技术，比传统雷尼镍活化技术析氢电位更低，能耗低4.5 kWh/Nm³-H₂；
2、全自主开发柔性化集装箱式PEM制氢站，额定产氢量200Nm³/h，最大可扩展至500Nm³/h，稳定产氢压力不低于3.5MPa，在5-130%宽功率波动范围内运行，响应速度快，可实时动态跟随风光电力波动。制氢站搭载明阳最新一代小体积轻量化兆瓦级PEM制氢电解堆，基于安全、能效、成本综合设计理念，电流密度不低于1.5A/cm²，直流电耗＜4.5 kWh/Nm³-H₂；
3、联合国内高校和美国科研机构，完成小标方海水直接电解制氢系统验证样机开发，并结合工业实际需求，从核心材料、工艺、设备等方面自主进行了适应性开发设计，已初步实现海水制氢工艺闭环稳定运行，可同时产出高纯氢、氧、盐。
明阳集团在积极构建全自主化技术链的同时，也联合行业内优势企业，共同构建完备的绿氢制-储-运-加-用产业链，形成技术、产业、应用融合发展的氢能产业生态圈。与此同时，明阳集团在市场拓展方面成效显著：
外部市场方面，目前明阳集团已中标某公司新能源多场景制氢科技项目及某机构新能源产业技术创新实践项目，产品包含2台套定制化的PEM制氢系统及1台套碱性制氢系统，同时也为国内多所高校提供了多台套的中小型PEM电解水装置用于科研工作。另外，预计于2024年初向某公司综合智慧能源站项目交付一台兆瓦级集装箱式PEM制氢站。
内部项目应用方面，明阳集团首台2000标方级制氢装备，已经安装到公司某风电场常态化运行；同时在内蒙古多伦县开工建设明阳集团首个电氢氨醇一体化项目，风电容量100MW，制氢规模8000Nm³/h，制氨2万吨/年，相关制氢装备已经启动批量生产；此外，公司的制氢装备也在明阳集团工业园区的氢能制储加一体化设备示范项目上进行应用，采用明阳工业园的自发光伏电源和谷电进行水电解制氢，配套明阳工业园区的氢燃料物流车及氢燃料叉车进行示范运营，产氢流量为30Nm³/h，示范项目试运营已接近一年，目前运行情况良好。
接下来，明阳集团将进一步紧扣市场需求，针对电解制氢装备的高安全、高可靠、高效能、低成本持续研发创新，侧重研发与市场同类产品具有差异化的产品，不断推进产品结构向高端定制化及标准化跃升，持续进行高效碱性水电解、新型PEM纯水电解、海水直接电解的技术路线攻关以及装备研制，满足不同客户群体需求。同时将针对风光氢氨醇一体化项目，根据实际需求制定陆上风光制氢、制氢加氢一体站、海上风电制氢等场合的氢能解决方案，建设一批具有标杆性意义的项目。
科威尔：覆盖燃料电池/电解槽的氢电装备综合测试专家
科威尔成立于2011年，是一家以测试电源为基础产品，为多行业提供测试系统及智能制造设备的综合性测试装备公司。公司自2016年底开始布局燃料电池测试领域，2020年9月，科威尔登陆科创板，成为国内氢能测试装备第一股。
科威尔目前氢能测试及智能制造装备事业部已经形成以合肥产品研发中心为内核，北京和上海技术研发中心为两极，北京大兴氢能及燃料电池测试实验室为支撑的研发布局。公司目前主要产品线有测试电源、氢能测试及智能制造装备、功率半导体测试及智能制造装备等。在氢能领域，科威尔的产品主要分为针对燃料电池系统、电堆及BOP相关测试设备，以及针对电解水制氢的电解槽相关测试设备两大部分。
据统计，2023年前三季度，科威尔在国内燃料测试设备领域的市占率名列前茅。产品已经覆盖行业主要头部客户，测试范围能够满足覆盖单池、短堆、大功率电堆、燃料电池发动机、BOP核心部件以及电解槽的性能、耐久及环境适应性测试。
今年以来，在燃料电池测试设备方面，科威尔陆续推出了C100燃料电池单池测试装置、400kW电堆测试台架、EIS大功率诊断设备等多款燃料电池测试新品。
其中400kW电堆测试台架采用科威尔第二代加湿器，加湿量比体积提升了80%，能够更好的满足高变载工况下的流量、压力和温湿度的快速跟随控制；采用了可控温湿度和计量比的氢气循环技术，可以减少30%的氢气消耗，氢气排放减少90%；采用了余热回收技术，可减少40%的电力消耗，同时减少30%的冷源负荷；与上一代产品相比新一代产品场地空间占用面积减少45%。
EIS大功率诊断设备采用科威尔自主研发的消耗式电子负载和分析算法，主要针对解决百千瓦级别以上电堆和电解槽交流阻抗测试问题，具有定频模式和扫频模式，扰动电流可达到600A，能够满足大功率高电流条件下的电化学阻抗测试需求。
在电解水制氢测试设备方面，科威尔通过技术预研和应用实践，解决了暂态工况下兆瓦级电解槽压力和温度控制难题，达到温度稳态波动≤1℃，氢氧压差≤50kPa；并在气水分离、精准气体流量测量和气体成分快速取样分析等方面形成了核心技术。
在电解槽测试设备方面，科威尔陆续推出了E500电解水单池测试装置、1.5MW PEM电解槽测试系统、8通道高压PEM电解单池测试系统。其中E500具有ALK/PEM/AEM三个版本，可选双侧水循环模式，能够无缝集成电化学测试能力，已经在多个高校、材料研发企业和科研院所得到应用。
未来，在电解槽测试方面，科威尔将会持续保持研发投入，以形成满足PEM/AEM/ALK多种类型电解槽测试的完整产品谱系；在燃料电池方面，科威尔会继续保持行业跟进并迭代优化燃料电池测试装备，为中国氢能发展贡献科威尔测试装备力量。
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