當(dāng)前滾動(dòng):電解水制氫研發(fā)有點(diǎn)飄了？

來(lái)源：中國(guó)能源報(bào) 時(shí)間：2022-10-27 07:50:14

蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司總經(jīng)理李留罐表示，產(chǎn)業(yè)應(yīng)進(jìn)入理性沉淀期，聚焦設(shè)備性能提升，技術(shù)創(chuàng)新積累，氫管網(wǎng)等氫能基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及安全性等各個(gè)方面。

(資料圖片)

▲蘇州希倍優(yōu)公司

在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)加速發(fā)展，綠氫在降碳中發(fā)揮的作用備受關(guān)注。電解水制氫作為目前最主要的制取綠氫方式，其市場(chǎng)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。但總體而言，我國(guó)電解水制氫產(chǎn)業(yè)仍面臨著裝備性能、技術(shù)、成本、規(guī)?；a(chǎn)等一系列挑戰(zhàn)。

如何推動(dòng)電解水制氫技術(shù)提升？如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本綠氫生產(chǎn)？近日在接受記者采訪時(shí)，蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司總經(jīng)理李留罐給出了他的答案。

堿性電解水制氫技術(shù)

持續(xù)保持主流地位

2022年6月1日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等9部門聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，提出推動(dòng)可再生能源規(guī)模化制氫利用，開展規(guī)?；稍偕茉粗茪涫痉?。在可再生能源發(fā)電成本低、氫能儲(chǔ)輸用產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件較好的地區(qū)，推進(jìn)可再生能源發(fā)電制氫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，打造規(guī)?；木G氫生產(chǎn)基地。

▲希倍優(yōu) 1400 標(biāo)方制氫系統(tǒng)

在政策的激勵(lì)下，我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速，帶動(dòng)電解水制氫產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求大幅提升。高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）調(diào)研預(yù)計(jì)，2022年我國(guó)電解水制氫設(shè)備市場(chǎng)需求有望達(dá)到730兆瓦，同比2021年接近翻倍。

目前，電解水制氫技術(shù)主要有堿性電解水、質(zhì)子交換膜(PEM)電解水和固體氧化物電解水三類。在李留罐看來(lái)，上述三種技術(shù)各有利弊，與PEM電解水制氫和固體氧化物電解制氫技術(shù)相比，堿性電解水制氫是現(xiàn)階段我國(guó)發(fā)展最成熟的電解制氫技術(shù)，在成本、壽命、精確性和可靠性方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但在與可再生能源耦合、實(shí)現(xiàn)波動(dòng)功率輸入下的高效穩(wěn)定運(yùn)行方面較弱。PEM制氫體積小，響應(yīng)速度快且更加環(huán)保，但成本相對(duì)較高，其關(guān)鍵零部件和貴金屬應(yīng)用存在短板。固體氧化物制氫適合核電廠等特定場(chǎng)合下應(yīng)用，包括鋼廠余熱制氫，有效利用蒸汽進(jìn)一步提高制氫經(jīng)濟(jì)性，因此也是一種非常節(jié)能的制氫方式，但需要解決壽命問(wèn)題。

李留罐強(qiáng)調(diào)，在大規(guī)模應(yīng)用情況下，經(jīng)濟(jì)性是最重要的考量因素，因此，適合大規(guī)模項(xiàng)目應(yīng)用的堿性電解水制氫技術(shù)，將在未來(lái)持續(xù)保持主流地位，PEM制氫將針對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度要求非?？斓奶囟▓?chǎng)所開展應(yīng)用?！半S著近幾年研發(fā)投入的加強(qiáng)，堿性電解水技術(shù)有顯著提升，在保持低成本優(yōu)勢(shì)的前提下，堿性電解槽關(guān)鍵性能指標(biāo)已和質(zhì)子交換膜電解槽接近。隨著科研力量和產(chǎn)業(yè)投資的注入，堿性電解制氫技術(shù)在規(guī)模、成本、性能等綜合性能上將在未來(lái)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！?/section>

瞄準(zhǔn)規(guī)模化制氫提升技術(shù)水平

國(guó)家政策明確支持，技術(shù)路徑方向清晰，下一步，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的著力點(diǎn)應(yīng)聚焦制氫裝備技術(shù)水平的持續(xù)提升。

▲希倍優(yōu)集裝箱式制氫系統(tǒng)

目前，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)制氫裝備這一領(lǐng)域，相繼下線制氫設(shè)備系統(tǒng)。對(duì)此，李留罐認(rèn)為，一方面，這是我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景巨大，制氫裝備需求潛力提升的有力體現(xiàn)；但另一方面，業(yè)內(nèi)需要注意的是，做出一套制氫系統(tǒng)只能算是入門，對(duì)于企業(yè)而言，如何擁有規(guī)?；木G氫產(chǎn)能將是未來(lái)需要直面的最大挑戰(zhàn)。

“除不斷提升制氫裝備系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)性，制氫源頭也需要著重考慮。綠氫是由綠電制備而非來(lái)自電網(wǎng)的電，因此，如何做好可再生能源離網(wǎng)制氫，并進(jìn)一步增強(qiáng)制氫設(shè)備與可再生能源離網(wǎng)耦合性，需要技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步?！崩盍艄尢寡?，現(xiàn)階段，我國(guó)制氫系統(tǒng)性能遠(yuǎn)未達(dá)到行業(yè)“天花板”，技術(shù)水平尚未完全滿足大規(guī)模制氫要求。在世界范圍內(nèi)，我國(guó)和國(guó)外先進(jìn)制氫系統(tǒng)水平仍存在5—10年的技術(shù)差距。

此外，隨著綠氫應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)大，制氫裝備還面臨不同應(yīng)用場(chǎng)景的適配問(wèn)題?！丁笆奈濉笨稍偕茉窗l(fā)展規(guī)劃》中提到，推進(jìn)化工、煤礦、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域綠氫替代。在可再生能源資源豐富、現(xiàn)代煤化工或石油化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好的地區(qū)，重點(diǎn)開展能源化工基地綠氫替代，積極探索氫氣在冶金化工領(lǐng)域的替代應(yīng)用，降低冶金化工領(lǐng)域化石能源消耗。

李留罐認(rèn)為，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下，制氫設(shè)備的穩(wěn)定性、響應(yīng)性、維護(hù)成本等都需綜合考量。同時(shí)，能源化工、冶金等領(lǐng)域?qū)δ茉囱b備的使用強(qiáng)度要求較高，制氫裝備能否經(jīng)受住每年數(shù)千小時(shí)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的考驗(yàn)，需要相關(guān)企業(yè)和行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注和持續(xù)攻堅(jiān)。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)進(jìn)入理性沉淀期

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，到2025年，我國(guó)可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年，到2030年，形成較為完備的清潔能源制氫及供應(yīng)體系，產(chǎn)業(yè)布局合理有序，可再生能源制氫廣泛應(yīng)用。

在李留罐看來(lái)，目前，全國(guó)已開展多項(xiàng)綠氫示范項(xiàng)目，規(guī)劃產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)2025年可再生能源制氫目標(biāo)，但屆時(shí)，實(shí)際達(dá)產(chǎn)產(chǎn)能可能遠(yuǎn)小于規(guī)劃產(chǎn)能?！拔覈?guó)可再生能源裝機(jī)量全球第一，發(fā)展清潔低碳的氫能具有巨大潛力，但國(guó)家給出的可再生能源制氫目標(biāo)相對(duì)謹(jǐn)慎，我認(rèn)為這是科學(xué)且必要的。一方面，應(yīng)用場(chǎng)景的搭建是綠氫產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的重要前提，只有進(jìn)一步完善豐富氫能應(yīng)用場(chǎng)景，產(chǎn)生規(guī)?；姆€(wěn)定需求，才能解決綠氫大規(guī)模消納問(wèn)題。另一方面，綠氫大規(guī)模應(yīng)用的背后，離不開制氫技術(shù)和設(shè)備穩(wěn)定性的持續(xù)提升、電源側(cè)波動(dòng)性問(wèn)題的解決等。”

“制氫產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展需要一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，短期內(nèi)不應(yīng)盲目追求高產(chǎn)值、高收益。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，國(guó)家已明確氫的能源屬性，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，電網(wǎng)側(cè)達(dá)到飽和后必然會(huì)選擇電解水制氫技術(shù)，因此電解水制氫產(chǎn)業(yè)一定會(huì)迎來(lái)真正爆發(fā)期。”李留罐強(qiáng)調(diào)，在此之前，產(chǎn)業(yè)應(yīng)進(jìn)入理性沉淀期，聚焦設(shè)備性能提升，技術(shù)創(chuàng)新積累，氫管網(wǎng)等氫能基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及安全性等各個(gè)方面。作為企業(yè)，要持續(xù)進(jìn)行前瞻性技術(shù)研發(fā)，不求大求快，而應(yīng)求專求精，循序漸進(jìn)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

為響應(yīng)“雙碳”目標(biāo)，解決行業(yè)難題，專注于電解水制氫設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司已開始行動(dòng)。記者了解到，今年8月，希倍優(yōu)1400標(biāo)方制氫系統(tǒng)正式下線，該制氫系統(tǒng)很好的遵循了制氫設(shè)備向低成本、低能耗、高電密、高產(chǎn)氣量的發(fā)展方向。

“目前，我們?cè)谕ㄟ^(guò)持續(xù)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提升該套制氫系統(tǒng)性能，增強(qiáng)能耗指標(biāo)及系統(tǒng)穩(wěn)定性。未來(lái)的制氫設(shè)備需要具備低維護(hù)成本、低能耗、易于規(guī)?；a(chǎn)等要求，希倍優(yōu)將瞄準(zhǔn)這些目標(biāo)，持續(xù)提升系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)水平。”李留罐表示。

原標(biāo)題：蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司總經(jīng)理李留罐：循序漸進(jìn)推進(jìn)電解水制氫技術(shù)研究

文 | 本報(bào)記者仲蕊

關(guān)鍵詞：可再生能源制氫設(shè)備技術(shù)水平