从近年来发布的氢能相关主要国家政策和相关战略可以看出:氢能 2020 年列入能源范畴,2022 年上升至国家能源战略高度,这与提出碳达峰碳中和目标和能源饭碗端在自己手中的指示,与中石化打造氢能公司目标是一致的。目前成熟的电解水技术为碱水电解和质子交换电解。从国际能源署预测,全球制氢技术仍以碱性电解水为主。从今年季度国内上马的制氢项目也可以看出全部为碱性电解制氢技术。2022 年中国碱性电解水制氢设备的出货量约 800MW,质子交换膜电解水制氢设备的出货量约 24MW,在 2021 年基础上实现翻番,2023 年上半年已公开招标项目装机规模超 400MW,绝大多数均采用碱性水电解制氢技术,预计 2023 年国内电解槽订单量将超 1GW 水平。PEM电解水制氢是指使用质子交换膜作为固体电解质,并使用纯水作为电解水制氢的原料的制氢过程。济南PEM电解水制氢设备企业
PEM(Protonexchangemembrane)是质子交换膜电解水技术的简称。和碱性电解水制氢技术不同,PEM电解水制氢技术使用质子交换膜作为固体电解质替代了碱性电解槽使用的隔膜和液态电解质(30%的氢氧化钾溶液或26%氢氧化钠溶液),并使用纯水作为电解水制氢的原料,避免了潜在的碱液污染和腐蚀问题。PEM电解槽运行时,水分子在阳极侧发生氧化反应,失去电子,生成氧气和质子。随后,电子通过外电路转导至阴极,质子在电场的作用下,通过质子交换膜传导至阴极,并在阴极侧发生还原反应,得到电子生成氢气,反应后的氢气和氧气将通过阴阳极的双极板收集并输送。乌海专业电解水制氢设备产量水电解制氢被认为是未来制氢的发展方向,特别是利用可再生能源电解水制氢。
虽然氢能被作为新能源的一种形式,但氢能仍被列为危化品管理名录。从目前落地政策实施来分析,新能源制氢项目主要审批部门为能源规划、发改委等层面。实际项目落地与执行层面为当地的应急管理部门、安全生产监督管理部门,但其执行的法律法规认为氢气危化品监管监督等内容,造成项目落地与实施周期较长,未能发挥新能源的优势作用。目前随着光伏+制氢、风电+制氢项目逐步落地实施,各地针对具体项目的并/离网形式要求各有不同,部分省份明确并网形式和离网形式,但部分省市主要是参照已有项目情况推荐执行。因此,随着新能源制氢示范项目逐步落地实施,应用越来越成熟。需要制定适应目前的光伏+制氢、风电+制氢的相关标准与规范,来促进装备制造企业向高质量发展和装备制造方向发展。
压缩制氢设备是一种通过物理过程令氢气密度增加,从而实现纯化的方法。其通过将自然气或气态氢气经过多重净化过程后,被送入压缩机中进行压缩,压缩后的氢气的压力可以达到700-900bar,从而达到纯化的目的。其优点是适用范围广,处理量大,同时没有任何排放物,环保性好。但是由于需要高压设备,造价较高,并且存在一定安全隐患。综上所述,常见的制氢设备主要包括水电解制氢设备、膜分离制氢设备和压缩制氢设备。不同的制氢设备各有优缺点,应用于不同的领域和环境。在未来的研发中,制氢设备不断迭代升级,有望在能源转型和氢能产业中发挥更为重要的作用。PEM电解水制氢装置辅助系统包括四大系统:电源供应系统、氢气干燥纯化系统、去离子水系统和冷却系统。
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。PEM电解槽无需严格控制膜两侧压力,具有快速启动停止和快速功率调节响应的优势。沧州PEM电解水制氢设备厂家
PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点。济南PEM电解水制氢设备企业
从目前国内外绿氢产能和项目分布来看,我国绿氢产业处于快速起步阶段,光伏制氢的装机和应用规模在近几年集中爆发,正在运行的电解槽制氢系统多为全新产品或处于设计寿命期内,尚未出现大批量的性能衰减故障或退役等可靠性问题。因此目前国内厂商主要关注制氢系统的能耗、成本等产品参数,电解槽及系统的性能退化与可靠性等方面尚未引起普遍重视。国产制氢系统的一些关键零部件,尤其是电解槽隔膜和电极的产能和技术主要来自进口,由于材料和技术受限,多数中小型制氢系统厂商缺乏关键材料和零部件的检验检测能力,一些大型企业虽然具备一定的测试能力,从行业整体来看仍处于初级阶段,并且新老技术上存在严重脱节。济南PEM电解水制氢设备企业