电解水制氢设备水平上新高

近日，上海氢晨新能源科技有限公司(以下简称“氢晨科技”)、海德氢能等上游制氢企业相继发布新一代电解槽产品，在功率、性能及制氢效率等方面均有提高。

电解水制氢作为目前制取绿氢最主要的方式，市场规模正不断扩大。随着制氢装备性能提升、成本下降，我国制氢设备自主技术创新呈现加速发展势头，将进一步促进绿氢产业规模化发展。

随着绿氢产业备受重视，带动电解水制氢设备需求大幅上涨，设备订单同比也明显增长。中信建投氢能月报显示，截至今年5月，2023年电解槽可见订单装机量已达到1116兆瓦，较2022年全年高出约54.57%。

在政策及市场需求带动下，近几个月来，电解水制氢设备相关新产品不断推出。今年6月，中船派瑞氢能鄂尔多斯首台套2000Nm3/h电解槽在伊旗正式下线；同月，宏泽（江苏）科技股份有限公司和宏泽海槿（江苏）氢能源科技有限公司在江阴市临港开发区发布了100-2000Nm3/h的Hz系列碱性水制氢电解槽，并同时下线了我国首台2000Nm3/h常压碱性水制氢电解槽，寿命可达20年以上。

7月，氢晨科技发布自主研发的兆瓦级大功率质子交换膜电解槽，单槽额定制氢量250标方/时，可在5%-150%的宽功率输入范围内稳定运行。海德氢能也于近日推出碱性电解制氢系统“氢舟”，额定直流电耗在4.0-4.3kWh/Nm3，实现20%-110%的负荷范围。

在制氢设备加速推陈出新的背后，电解水制氢设备领域的投融资呈现不断高涨的强劲势头。今年上半年，共有7家电解水制氢设备产业链企业对外公布了最新融资进展。具体来看，大部分聚焦于电解槽设备核心材料环节，包括膜电极、气体扩散层、复合隔膜材料、质子交换膜等，相关融资总额超6亿元。

“需要注意的是，制氢并不是新兴技术，在化工领域的制氢应用由来已久且技术并不难。但目前，新能源发电行业快速规模化发展，带动整个绿氢行业新场景、新需求陆续出现。”海德氢能源(江苏)科技有限公司副总经理胡骏明对《中国能源报》记者表示，如绿电制氢的出现对制氢技术提出更高要求。

“目前，制氢项目规模持续扩大，兆瓦级甚至吉瓦级的项目未来也会越来越多，单槽制氢规模需求及制氢效率要求显著提升。”胡骏明指出，另外，绿电设备对绿电间歇性、波动性的灵活适应能力更为重要，同时也对系统的可靠性和易维护性有更高要求。

苏州希倍优氢能源科技有限公司总经理李留罐对《中国能源报》记者表示，未来，制氢项目的产能将普遍达到万吨级以上。绿电制绿氢对氢气纯度、能耗等有更高要求。能耗影响整个项目的收益，设备的稳定性越高意味着项目运行过程中成本越低。因此，相关制氢装备应及时更新换代，以适应未来应用场景。

在以新场景、新需求为目标的同时，安全规范管理不容忽视。“从市场和行业发展角度看，在此之前化工行业是制氢大户，煤制氢在我国历史悠久、技术成熟。但现阶段越来越多电力企业、新能源企业开始布局制氢产业。因此，在加氢站和制氢工厂等场景帮助客户更好进行制氢过程的安全管理尤为重要。”胡骏明说。

持续挖掘技术创新潜力

制氢设备性能持续优化，但面对未来巨大的绿氢需求，产业仍需持续挖掘技术潜力、进一步提升设备运行水平。李留罐指出：“目前的制氢技术尚不能满足市场发展需要，企业需要在制氢成本和设备性能方面持续探索攻坚。”

“目前，我国电解槽性能在面向绿电这样的场景时可做到能用，但距离好用还有一定差距，电解槽相关技术创新的空间仍然非常大。”胡骏明提醒，绿电制氢在技术方面还有待进一步探索，包括现有产品如何帮助单一项目提升经济性并实现盈利，电解槽产品创新还有大量工作需要行业完成。

法国国家技术科学院院士吕坚对《中国能源报》记者表示，绿氢在我国氢能需求量中所占比例将逐步增长，有望在2050年达到70%。目前，绿氢价格成为阻碍产业发展的重要因素，廉价制氢和先进储氢技术尚待突破。对此，可通过推动低贵金属含量催化剂、纳米材料催化剂等新型催化剂研发、有效利用大量尚未上网的风电和太阳能发电等方式，保证电解水制氢的高效率和低成本。

“如何得到成本更低的绿氢，是制氢环节的任务和使命。”胡骏明认为，此前，燃料电池汽车被视为整个绿氢行业的先导产业，但下一步的关键是成本下降，同时带动更大场景更大规模应用。

“现阶段，绿氢产业将在资源禀赋相对较好、应用场景比较丰富的区域率先发展，比如既有便宜绿电又有下游灰氢替代场景或燃料电池汽车示范的地方，进行制氢项目落地。”胡骏明指出，产业下一步将着力聚焦如何获取更多更便宜的绿氢，推动下游车用、发电、化工等领域更大规模应用，由原来的需求侧向供给侧转变。