2022年是电解槽新品开始暴增的一年,今年再次延续了去年的火热态势。其中一个显著的现象是,首次发布电解槽新品的“国家队”(指央企、国企、国家级科研机构等)相比去年明显增多,如中国中车、中能建京电设备、中集氢能、航天工程、华光环能等。其中部分“国家队”依托自身资源优势,已率先将产品投入绿氢项目应用,如中国石油、华能集团等。
高工氢能了解到,绿氢对于氢能行业的规模化发展十分关键,而绿氢成本过高是当前绿氢发展的最大挑战。在制氢端,除了电价以外,电解槽设备也是导致当前绿氢成本高企的重要原因。随着电解槽关键技术的进步,能耗和电解槽设备价格下降,将有效改善绿氢的成本。
如今“国家队”在电解槽赛道发力,有利于集聚创新资源力量,加快推进电解槽实现“降本增效”,并对促进绿氢产业补链强链、服务国家氢能战略,起到引领作用。与此同时,随着越来越多“国家队”的入局,电解槽市场格局或将悄然改变。
以下是13支“国家队”今年发展最新动态:
1、中国中车:发布大功率碱性水电解制氢平台、柔性绿电制氢系统
在10月17-19日举行的2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)上,中国中车全方位呈现了世纪新能源网、光伏、储能、制氢等清洁能源综合解决方案在智慧能源、智慧城市领域的系列创新技术成果。其首次向业界集中展示“风光储氢”一体化综合解决方案(即:优先利用世纪新能源网、光伏等清洁能源,适度配置储能设施,利用余电或者低谷电制氢,统筹多种资源协调开发、科学配置,可发挥新能源富集地区优势,实现清洁电力大规模消纳),并发布了多款新产品。
其中大功率碱性水电解制氢系统平台采用系列化设计,包含1000-1500Nm³/h碱性电解水制氢设备,具有高效率、智能化、大容量等特点,可满足轨道交通、新能源客车、化工、能源、建筑、冶金等领域的减碳需求;柔性绿电制氢系统,利用高性价比的“碱性+PEM”电解槽组合,通过IGBT制氢电源,与可再生能源完美契合,具有波动范围更宽、响应速度更快、制氢效率更高、功能安全等级更高等特点。
2、京电设备1500标方碱性电解槽正式下线
10月17日,北京电力设备总厂有限公司(简称“京电设备”)举行了氢能装备发展论坛暨1500标方碱性电解槽发布会。此次发布的碱性电解槽设计产氢量1500Nm³/h,额定工况下,直流能耗4.3千瓦时每标方氢气,最大产氢量可达2000Nm³/h。目前,京电设备可提供低能耗、高动态响应、宽范围负荷调节特性的2~2000标方碱性电解水制氢成套设备与服务。
公开资料显示,京电设备是原属国家电网公司的电力装备制造企业,现隶属于中国能源建设股份有限公司全资子公司中国能建集团装备有限公司,致力于打造研发、设计、制造、服务一体化的国际能源装备公司。今年以来,京电设备在电解槽领域不断有新动作:6月,京电设备1000标方碱性电解制氢设备研发试验项目获准备案;9月,由京电设备联合清华大学电机系、清华四川能源互联网研究院共同建设的国内首座8兆瓦级碱性电解水制氢机组稳暂态特性试验检测平台竣工。
3、大连化物所:研发出海水制氢联产淡水新技术
10月,由大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员和刘艳廷副研究员团队围绕近岸/离岸海上世纪新能源网制氢的需求,研发出一条以海水为原料制备氢气联产淡水的新技术,并依托该技术完成了25千瓦级装置的测试验证。
运行结果显示,以海水为原料可实现高效电解水制氢联产淡水,氢气产能可达3吨/年,氢气纯度≥99.999%,产生的淡水在满足自身电解需求的基础上,可额外联产淡水6吨/年,淡水电导率≤20 μs/cm,盐度≤0.04 ppt。同时,相比传统淡水电解水制氢装置,可将碱性电解水制氢系统的电能利用率提高10%以上,证明了海水制氢联产淡水新技术的可行性与先进性,有望为近岸/离岸海上世纪新能源网规模化制氢提供具备核心竞争力的技术支撑。
4、中国石油旗下宝石机械:1200标方碱性水电解制氢系统投运
9月26日,由宝石机械自主研制的中国石油首套1200标方碱性水电解制氢系统在吐哈油田鄯善工业园区顺利投运,标志着中国石油首个自主研发制造的绿电制绿氢装备正式运用于生产实际。1200标方制氢试验项目是吐哈油田打造的中国石油首个自主研发制造装备应用的绿电制绿氢项目,也是吐鲁番市第一个绿电制绿氢项目,更是打造鄯善绿色产业园区的首个示范项目,具有较强的创新性和示范性。
1200标方制氢试验项目是吐哈油田打造的中国石油首个自主研发制造装备应用的绿电制绿氢项目,也是吐鲁番市第一个绿电制绿氢项目,更是打造鄯善绿色产业园区的首个示范项目,具有较强的创新性和示范性。
今年以来,宝石机械与吐哈油田积极贯彻落实集团公司“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走的总体部署,签署战略合作协议,联合开展1200标方制氢试验项目。该项目采用宝石机械自主研制的碱性水电解制氢系统,白天运行期间由吐哈油田120兆瓦源网荷储一体化项目所发绿电进行供电,晚间部分时段由一体化项目储能供电,项目设计氢气产量1200标方/小时,氢气纯度99.9%,生产绿氢由鄯善工业园区用氢企业消纳。
5、上海电气旗下氢器时代:氢能研发中心与氢能自动产线揭牌
2023年9月1日,上海氢器时代科技有限公司(简称“氢器时代”)氢能研发中心和氢能自动产线揭牌仪式举行。此次成立的氢能研发中心,旨在满足新型电解槽以及核心部件的研发需求,具备电解水制氢核心关键部件及产品的测试验证功能,有力支撑电解槽关键核心部件研发及新产品开发工作。此次揭牌的氢能自动产线,是国内首条用于大功率碱性电解槽核心零部件自动化生产线。
氢器时代成立于2022年12月成立,是上海电气落实“4+2+X”战略的重要举措,依托在“PEM”与“碱性”电解水制氢领域的技术积累,新公司成立将提供先进、可靠、可定制化的制氢产品及能源系统解决方案。成立当日,氢器时代1500Nm³/h碱性及50Nm³/h PEM电解制氢装备下线。2023年6月,氢器时代再次发布2000Nm³/h碱性电解槽正式发布。
6、中国船舶718所旗下派瑞氢能:实力极强,纵横海内外
8月31日,中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司(简称“派瑞氢能”)出口到瑞典的0.5MW集装箱式制氢加氢一体站在瑞典顺利落成,并举行开幕仪式。该一体站是瑞典第一座风力发电集成的制氢加氢一体站,采用高度集成的模块化设计,具备35MPa和70MPa两种加氢压力,日供氢能力为100kg/d。它的落成在当地颇受关注,吸引了瑞典政府官员和VOLVO、丰田、现代等企业高管的出席。现场,该一体站实现了为丰田Mirai氢燃料电池汽车加注氢气。
这不是派瑞氢能在瑞典落地的唯一项目。派瑞氢能日前还陆续向瑞典成功出口2套制氢加氢项目,截至目前共计向瑞典出口3套制氢加氢装备。这些项目无论是地理位置还是项目规模,在瑞典都具有非常大影响力和领先示范作用。两个项目位于瑞典北部Arvidsjaur和Pitea城市,其中一座城市靠近北极圈,冬季最低温度低至-38℃。派瑞氢能的水电解制氢加氢装备,在设计制造方面均可满足当地的环境条件和设计标准要求。
同时,国内首套出口到欧洲基于PEM技术制氢加氢一体站设备已经于9月初完成生产并运至港口启运。该项目是派瑞氢能继瑞典3套制氢加氢一体站之后第四个出口到欧洲的项目。
派瑞氢能是中国船舶集团第七一八研究所旗下公司,目前国内水电解制氢设备、氢能装备产业链较为完备的科研生产企业,已经向市场交付碱性和PEM水电解制氢设备2000多台套。
7、东方电气旗下东方锅炉:发布兆瓦级PEM电解槽
东方锅炉于2023年8月25日举行新产品发布会,发布兆瓦级PEM电解槽、270千瓦燃料电池系统,以及“氢-储-冷-热-电”五联系统解决方案。该兆瓦级PEM电解制氢电解槽系东方锅炉自主研发。
据悉,2021年,东方锅炉团队完成15Nm³/h级PEM水电解制氢电解槽及系统研制。2022年完成50Nm³/h级PEM水电解制氢电解槽及系统研制。经过多年探索与积累,团队现已完成兆瓦级PEM制氢电解槽及系统的研发与集成,通过突破高均匀性电解槽结构及高耐压长寿命密封设计难题。
作为中国东方电气集团有限公司氢能产业发展平台,东方锅炉股份有限公司(简称“东方锅炉”)聚焦氢获取、氢储运、氢加注、氢燃料电池关键核心技术开发与应用。
8、中国石化:自主研发PEM制氢装置成功产氢;康明斯恩泽正式投产
2023年8月16日,石化机械氢能装备分公司首套自主研制的PEM制氢装置成功产氢,经第三方检测,氢气纯度达到燃料电池用氢要求。石化机械氢能装备分公司由中国石化于2022年3月正式成立。
2023年4月,康明斯恩泽PEM制氢设备制造基地在佛山南海正式投产,首台本地化产品HyLYZER-1000上线。一期产能可达500MW,二期可扩展至1GW。康明思恩泽由中国石化资本公司发起设立的恩泽基金与康明斯共同出资成立。
9、华电重工:1200Nm³/h碱性电解槽产品下线,同时布局PEM电解槽
在2023年7月举办的FCVC展上,华电重工展示了一款PEM电解槽产品。2022年7月,中国华电1200Nm³/h碱性电解槽产品下线。
据悉,华电重工自2020年起筹划发展氢能业务,于2020年7月7日成立中国华电氢能技术研究中心,重点围绕氢能产业政策与动态研究,氢能材料、装备及系统开发,氢能应用技术研究以及数字化、智能化等方面开展研究工作。2022年3月,中国华电氢能技术研究中心在丰台园龙头企业中国华电科工集团有限公司揭牌成立。
10、华能集团:国际首台套1300 Nm³/h高电流密度压力型碱水电解槽完成吊装
2023年6月,华能清能院、华能四川氢能公司牵头研制的国际首台套1300 Nm³/h高电流密度压力型碱水电解槽在华能彭州水电解制氢科技创新项目现场顺利完成吊装,标志着示范项目进入核心设备安装阶段。示范项目包含2台1300 Nm³/h 电解槽,产氢量可供应500台氢燃料电池车运行使用,建成后该项目将成为西南地区首个大型电解制氢项目,项目中还将示范20/30MPa双模氢气充装、氢能制储充一体化智能控制等新技术。
华能集团旗下中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、华能四川能源开发有限公司、四川华能氢能科技有限公司、华能内蒙古东部能源有限公司均在氢能业务布局上不时传来新进展。华能集团目标是到2035年,使氢能成为华能集团重要的战略支撑产业。
11、中国航天旗下航天工程:1000型碱性电解制氢系统正式下线
2023年5月1日,航天长征化学工程股份有限公司自主开发的1000型碱性电解制氢系统正式下线。此次下线的碱性电解水制氢系统,是航天工程依托中国航天在空间站生命保障技术上的成功实践,结合航天工程多年来在化工领域的工程技术积累,碰撞出的符合化工设计体系和安全评价等级的大标方碱性电解制氢装置,标志着公司在“绿氢核心装备和工程技术”板块开辟了一条新赛道。
12、华光环能:1500Nm³/h 碱性电解槽下线
3月15日,华光环能发布关于 1500Nm³/h 碱性电解槽下线的公告:1、华光环能采用具有自主知识产权的双极板和电极催化剂,利用自主开发的智能、参数化设计系统,成功研发并下线产氢量 1500Nm³/h 的碱性电解槽;2、华光环能目前已具备 500Nm³/h 以下、500-1000Nm³/h,1000-2000Nm³/h,多个系列碱性电解水制氢系统制造技术。公司已有 10000m³电解槽水制氢设备制造场地,并同步推进新制造基地的建设;3、本次 1500Nm³/h 碱性电解槽下线后,华光环能将积极开拓市场,进行商业化应用。
13、中集安瑞科旗下中集氢能:1200Nm³/h碱性电解槽发布
1月18日,中集氢能1200Nm³/h碱性电解槽发布及战略合作签约仪式在中集氢能位于江苏启东市南通中集太平洋海洋工程有限公司碱性电解槽生产基地成功举办,标志着中集氢能全产业链关键装备布局进一步完善。
中集氢能科技有限公司(简称“中集氢能”)是中集安瑞科旗下专门承接国内外氢能业务的发展平台,战略聚焦交通、氢电、氢气三大领域。经过多年发展,中集氢能科技已拥有2家全资子公司、2家合资公司、5大事业部,并在石家庄、廊坊、南通、张家港、启东、荆门设有七大国际领先的装备生产制造基地,形成覆盖“制储运加用”氢能全产业链的产业格局,为客户打造绿色、便捷、经济的氢能利用整体解决方案。
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