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如今的电解槽制氢设备行业竞争激烈,企业争相布局大型化单体电解槽,有的企业甚至开始研发5000Nm3/h的设备。
在此趋势下,设备制造企业面临哪些挑战?企业缘何纷纷抢占大型化电解槽赛道?大型化电解槽对氢能行业发展有哪些影响?围绕上述问题,《中国能源报》记者专访了江苏双良氢能源科技有限公司总经理王法根。
■降本重要手段
中国能源报:我国氢能行业电解槽为何呈现大型化趋势?
王法根:电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备,约占制氢系统总成本的50%。电解槽大型化发展主要是为了降低产品全生命周期内制氢成本。从氢能未来发展看,补贴是不可持续的,行业必须自我造血、自我循环,降本是必然发展趋势,而大型化是降本的重要手段之一。
中国能源报:目前电解槽大型化面临哪些问题和挑战?
王法根:一方面,单体电解槽大型化意味着设备体积会变得庞大,只靠电解槽生产厂商一家是难以做到的,需要依靠配套工业体系的装备制造能力,更需要上下游的整体协同。以核心部件原料隔膜为例,目前受到工业化生产宽度尺寸限制,还不具备配套大直径电解槽的能力,这对电解槽大型化有很大影响;另一方面,安全性与综合能耗方面的问题也需要解决。
目前,大型化有两种不同的路线,一是单体设备的大型化,二是单个工程的大型化。我更倾向于工程大型化,即通过群控技术更好地发挥电解槽制氢效能。
■用户诉求并不强烈
中国能源报:大型化电解槽受用户欢迎吗?
王法根:目前,用户端对电解槽大型化的诉求并不强烈,用户更关心的一是固定资产的投资额;二是全生命周期内的安全性;三是20年全生命周期的综合成本。此外,如果全部使用5000Nm3/h高电密电解槽,若发生一次泄漏,意味着影响非常大。所以,当前企业更倾向于配置两台2000Nm3/h或5台1000Nm3/h的电解槽。电解槽合理大型化,有利于促进氢能行业高质量发展。
中国能源报:电解槽还有降本空间吗?
王法根:坦白讲,碱性水电解槽的降本空间有限,因为它的成本构成中,原材料占绝大部分,成本更多地取决于原材料价格。
镍隔膜、垫片、催化剂等原材料价格均是刚性的,稀有金属价格也难以大幅下降。现在的碱性水电解槽价格已经被尽量压低,接下来关键是把电解槽品质做好,解决行业安全性的痛点。
■技术互补是方向
中国能源报:我国电解槽刚起步,您觉得哪种技术路线更具优势?
王法根:电解槽目前有两种主流的技术路线,一是碱性水电解槽,二是PEM电解槽,两者各有利弊。将来绿电制氢项目中,可能大部分负荷会由碱性水电解槽承担,剩余的调峰和应急由PEM电解槽承担,双方将发挥各自的优势,克服各自的缺点,实现互补。
中国能源报:电解槽技术未来发展趋势如何?
王法根:对电解槽产品而言,由于材料占据了成本的大多数,所以发展到一定程度后,两种技术的降本空间都将有限。
未来趋势,一是集控化,即制氢工厂将会有若干台设备同时运行,通过集控技术让整体效率达到最优、成本降到最低;二是随着清洁能源行业的发展,绿电成本的降低将极大地促进氢能行业的发展;三是对系统应用中制冷、水循环利用、碱液制备等环节进行整体优化。同时,在PEM和碱性水电解槽之外,还有一条新的技术路径,即AEM技术。我们需要关注新技术,做好技术研发与储备,更好地应对市场变化。
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