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电解水制氢是将水分解成氢和氧的电化学过程,技术路线主要有碱性水电解槽技术(AE)、质子交换膜水电解技术(PEM)和固体氧化物水电解槽技术(SOEC)。当前,美国、欧洲、日本和韩国均将电解水制氢技术视为未来的主流发展方向。
碱水电解制氢技术发展最为成熟、是商业化程度最高的电解水制氢方式,其电极制造不使用贵金属资源,成本低,是电解水市场的重要组成部分。
4月7日,国富氢能1000Nm3/h碱性电解槽下线仪式召开,宣布该产品正式下线,国富氢能1000Nm3/h碱性电解槽膈膜表面采用高分子、无机纳米粒子修饰,降低隔膜电压降,提高电流密度及产氢率。
据了解,2021年11月18日,国富氢能产业基地二期项目即水电解装置产线正式开工,水电解装置厂房建筑面积8000平米,2022年底达产后年产50套水电解制氢装置,总功率250MW。
目前,氢能装备产业基地三年期项目已开工建设,总投资15亿元,其中新增水电解装置厂房建筑4万平方米,到2024年达产后,可实现年产500套水电解制氢装置,总功率约2.5GW。预计到2025年,将建成年产1000套碱性制氢系统+1000套PEM分布式制氢系统。
据北极星氢能网了解,除了国富氢能之外,目前从事碱性水电解槽的企业还有隆基、中国华能、阳光电源以及湖南氢氢松松科技发展有限公司等企业。
2021年11月26日,由中国华能清能院、华能四川公司、华能四川氢能公司、考克利尔竞立联合研制的国际首套1300Nm3/h碱性制氢水电解槽在苏州下线。
该电解槽在1.6MPa运行压力下,额定产氢量达到1300Nm3/h,最大产氢量可达1500Nm3/h,同时,具备20%-115%宽频调谐制氢能力,最高电流密度达到6000A/㎡,直流能耗低于4.2kWh/Nm3H2。该电解槽首次采用全国产化分散控制系统(DCS),集成一键启动、无人值守、远程监控、设备互联等智能化控制技术。
此外,近日,考克利尔竞立又相继出厂2台套产氢量800Nm3/h的碱性电解水制氢设备。
2021年10月,隆基氢能科技有限公司首台碱性水电解槽下线,单台制氢能力超1000Nm3/h。
该电解槽采用高电流密度设计,单台电解槽的氢气制备能力达1000Nm/h及以上水平,同时兼顾“多台大型电解槽对应一套气液分离系统及气体纯化系统”,提高了大规模制氢工厂的集约性。分布式IO控制系统不仅集成度高、节约材料,还可实现系统全自动无人值守高效运行。
2019年,阳光电源就成立了专门的氢能事业部,开展电解水制氢系统关键设备的研发、制造和销售,目前已拥有碱性(ALK)水电解制氢系统和质子交换膜(PEM)纯水电解制氢两种制氢技术路线,以及配套MW级制氢电源和后处理与纯化系统。
阳光电源曾在合肥市高新区阳光成立氢能产业园,建成了“光伏、储能、制氢、发电、电网多模式变功率制氢示范项目”,制氢主体部分包括一套100标方的碱水制氢装置。
冬奥会期间,中船重工718所的大标方碱性制氢设备产品成为北京冬奥会用氢的重要保障,该设备每小时产氢气1000立方米,制取的氢气曾用于冬奥会园区及周边地区公用交通燃料电池汽车氢气加注。
北京中电丰业技术开发有限公司(以下简称“中电丰业”)是一家水电解制氢及氢能源综合利用解决方案提供商,该公司产品包括碱性水电解设备和PEM水电解设备,日前,中电丰业与一家西班牙光伏公司签署了一项60Nm3/h碱性电解槽的出口协议。这种碱性水电解器的氢纯度为99.999%,露点为-70°C,负载灵活性极佳。采用PLC触摸屏全自动无人值守,系统实时在线监测氢氧纯度。这一特性不仅提高了设备的使用寿命,而且大大降低了维护和更换成本。
2022年3月,湖南氢氢松松科技发展有限公司自行研发、设计、制造的500立方/小时碱性电解水制氢下线。该产品于3.8度/标方的直流电耗下,大幅降低了电耗水平,并实现了三分钟快速启动,克服了碱性电解槽启动时间长的难题。
除以上企业外,据北极星氢能网了解,比较有代表性的碱水制氢企业还包苏州竞立制氢设备有限公司、天津大陆制氢设备有限公司、山东赛克赛斯氢能源有限公司、深圳市凯豪达氢能源有限公司以及淳华氢能科技股份有限公司等等。
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