国内首台单体电解槽大型化将成为行业发展趋势

▲图为西贝氢能制氢系统。西贝氢能/供图

近期，隆基氢能、中国石油天然气集团公司等公司相继发布水电解制氢设备。 其中，隆基氢能推出的单体3000标准立方米/小时电解槽是目前国内首台容量最大的单体碱性电解槽。 今年以来，上海电气、双良节能、天合元氢能、苏氢能源、洪泽科技、中电丰业等相继发布了2000标准立方米/小时电解槽产品。 华光华能也有2000标准立方米每小时。 /小时电解槽生产能力。 业内人士认为，为了降低能耗和初期投资，提高设备稳定性和产气量，行业正在不断攻克大型电解水制氢设备技术，探索制氢单位成本，助力制氢。生产设备提高能源效率和产品性能。 单体电解槽大型化将成为行业发展趋势。

市场规模加速增长

近年来，我国水电解制氢产业发展迅速，不少行业龙头企业正在积极布局电解水制氢板块。 在国内市场，由于成本相对较低、技术成熟，碱性水电解制氢设备的发展前景广阔。

天风证券预测，到2025年，我国碱性电解槽市场规模预计将达到153亿元； 2030年，碱性电解槽市场空间预计将达到192亿元，市场规模是2022年的11倍。国泰证券研究指出，截至今年上半年，我国电解槽总产能突破14 GW，其中碱性电解槽约占94%。 为了实现加速绿色制氢，降低成本和提高效率是当前技术迭代的重点，电解槽正朝着高单体制氢、低能耗的方向快速发展。

中国产业发展促进会氢能分会副会长兼秘书长张宇指出，当前，我国氢能产业正在快速崛起。 国内外绿氢需求的快速增长将推动相关应用的发展。 核心装备研发和应用市场蓬勃发展。 转移到我国。 同时，我国丰富的可再生能源也可以支撑氢能应用向多个领域拓展，以绿氢为基础的全球氢能产业价值链正在形成。

在市场前景看好的背景下，近两年不少厂家纷纷发布大型电解槽设备，订单也开始增加。 隆基绿能10月9日在投资者互动平台表示，截至2022年底，公司控股子公司隆基氢能电解槽产能将达到1.5吉瓦，2023年上半年将出货17台电解槽。今年，阳光电源在业绩发布会上表示，公司电解槽产能达到1吉瓦，新工厂即将开工建设，预计投产后产能将达到3吉瓦。

装备大型化趋势

2021年，科技部印发的“十四五”国家重点研发计划明确提出，额定产氢量为10000千瓦的高效大功率碱性水电解槽关键技术开发与研制每小时超过3000标准立方米。 设备开发。

“在能源发展趋势下，制氢设备大型化是必然趋势。” 同济大学新能源汽车工程中心副主任张存满表示，预计到2060年，我国绿氢总需求量将达到1.3亿吨，电解水制氢系统将主要以100 MW至，制氢能力1万吨/年至10万吨/年。 “碱性电解水制氢需要围绕制氢设备的成本、效率、寿命进行技术研究。设备大型化可以带动降本增效，这意味着在低能耗、高稳定性的条件下，更大“可以实现效率。大规模绿色氢气生产。”

在政策激励和市场需求的推动下，未来我国绿氢将出现供不应求的局面，实现制氢设备规模化、低成本、低能耗已成为产业发展的重要共识。 以我国西部光伏发电制氢项目为例，如果年产2万吨绿氢大约需要52台1000标准立方米/小时电解槽，那么将更换为26台2000标准立方米/小时电解槽。 当电价为0.2元/kWh时，单位制氢成本可降低4.68%。

需要注意的是，大型化并不是简单地增加设备材料和尺寸。 张存满还提醒，电解槽存在尺寸、重量、制造、成本等约束边界效应，与应用模式和需求密切相关。 例如，在关键技术方面，应重点关注气液传质平衡设计与控制技术、大型电解槽结构设计技术、功率波动适应性关键技术等。

需要持续的技术创新

业内人士表示，设备大型化是行业未来的重要趋势。 在此背景下，整个系统的效率、设备的稳定性和可靠性以及工艺材料的投入是行业降本增效的关键。 电解槽产品的技术创新，是行业发展的核心动力。

张存满表示，设备大型化是能源行业的必然趋势，但大型化是有极限的。 规模化本身是一个普遍的概念和需求，而其背后的重要支撑因素无疑是技术创新。

吉电电气股份有限公司氢能业务总监、氢能产业中心主任王宪民表示，水电解制氢设备无疑是氢能产业的核心产品。 其发展趋势是装备大型化、单罐大型化、系统智能化。 通过技术创新促进降本增效，是推动我国乃至全球氢能产业快速高质量发展的关键举措。

“未来随着绿氢在更多领域的应用，电解槽产品及相关技术需要以新的思维模式和理念不断迭代，无论是材料成分、流体结构，还是制造工艺，都需要全面提升”。 在张存满看来，电解槽产品的研发必须立足当前的新应用和市场需求，将产品技术创新、产品迭代和需求结合起来，有利于形成良性循环。

国家氢能技术标准化委员会主任马林聪进一步指出，不久前，国家发布了氢能产业标准化发展规划纲要，对氢能产业发展给出了明确的指导。 “这些标准的实施有一个过程，在实现电解槽系列化、规模化、大型化、产业化的过程中，反过来又会促进技术标准的提高。”