9月12日,隆基氫能科技有限公司(以下簡稱“隆基氫能”)在無錫發(fā)布全新一代堿性電解水制氫設(shè)備ALK G系列產(chǎn)品(以下簡稱“G系列產(chǎn)品”)。從能效新高到單產(chǎn)新高,隆基氫能攻克大型電解槽技術(shù)挑戰(zhàn),持續(xù)下探單位制氫成本(LCOH),找到初始投資成本(CAPEX)擊穿點(diǎn),在我國氫能裝備工業(yè)化進(jìn)程上邁出堅(jiān)實(shí)一步。
G系列產(chǎn)品定位為大型商業(yè)化綠氫裝備,產(chǎn)氫量分別為1200Nm3/h、1500Nm3/h、2000Nm3/h和3000Nm3/h,牢牢占據(jù)國內(nèi)大型電解槽技術(shù)的制高點(diǎn)。在降低設(shè)備成本的同時(shí),保持產(chǎn)品性能穩(wěn)定與較低電耗,適配用氫需求大的化工、冶金、煉化等工業(yè)領(lǐng)域。
9月12日,中國·無錫綠氫創(chuàng)新發(fā)展論壇暨科技成果發(fā)布會在無錫成功舉辦,本次活動由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會和無錫高新區(qū)共同主辦,隆基氫能承辦。行業(yè)大咖、產(chǎn)業(yè)實(shí)踐者齊聚一堂,共同解讀前沿技術(shù)、共話綠氫發(fā)展未來。
中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會副會長、秘書長張宇在致辭中表示,今后將加大跨產(chǎn)業(yè)、跨區(qū)域、跨國別的協(xié)同力度,大力推動技術(shù)、人才、資本等要素有效對接,激發(fā)氫能發(fā)展的“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”,迎接氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈高質(zhì)量發(fā)展。
隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國表示,在碳中和背景下,能源發(fā)展的形勢將從碳基能源轉(zhuǎn)向硅基能源,進(jìn)而轉(zhuǎn)向氫基能源方向。他認(rèn)為,全球深度脫碳,離不開綠氫的參與,尤其在能源化工、鋼鐵冶金、遠(yuǎn)距離交通等領(lǐng)域,綠氫會得到廣泛的應(yīng)用,技術(shù)創(chuàng)新、市場創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新將會進(jìn)一步推動綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
星星綠氫,集大而成
G系列產(chǎn)品是基于提高單槽產(chǎn)氣量打造的一款適用于大型商業(yè)化的綠氫裝備,也是隆基氫能面向工業(yè)領(lǐng)域推出的最優(yōu)LCOH、最低CAPEX的標(biāo)桿產(chǎn)品。
由科技部發(fā)布的“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)中,明確提到要開展“額定產(chǎn)氫量≥3000Nm3/h”的高效大功率堿水電解槽關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與裝備研制。
“在能源大發(fā)展的趨勢下,裝備的大型化是必然趨勢。” 同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心副主任張存滿表示,單體電解槽大型化,與應(yīng)用模式和應(yīng)用需求密切相關(guān)。大型化能夠帶動規(guī)?;当?,這意味著在低能耗和高穩(wěn)定性的條件下,可以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的產(chǎn)氣。他說,“背后的源泉和力量從哪里來?無疑是技術(shù)創(chuàng)新。”
當(dāng)下,隆基氫能不僅攻克了大型電解槽的技術(shù)研發(fā),還將其應(yīng)用于富氫冶煉,并且通過商業(yè)化訂單成功落地。這項(xiàng) “以氫代碳”的技術(shù)變革,至少降低焦比10%、減少二氧化碳排放量10%,鐵產(chǎn)量增加13%,節(jié)能降碳效果顯著。
本次活動現(xiàn)場,隆基氫能與興國鑄業(yè)現(xiàn)場簽署了氫冶金綠氫裝備戰(zhàn)略合作暨3000Nm3/h電解槽購銷協(xié)議。隆基氫能將攜手興國鑄業(yè),針對冶金行業(yè)中綠氫應(yīng)用面臨的關(guān)鍵問題,進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān),共同推進(jìn)相關(guān)成套技術(shù)與裝備的開發(fā)和應(yīng)用推廣。
擊穿CAPEX,不斷下探LCOH
LCOH由初始投資成本(CAPEX)和運(yùn)營成本(OPEX)構(gòu)成,低電耗產(chǎn)品解決OPEX的問題,而單槽大型化,可以有效地降低CAPEX。
以綠色合成氨項(xiàng)目為例,年產(chǎn)18萬噸綠色合成氨的項(xiàng)目,每年需要2.4萬噸綠氫。初始投資中,電解槽、氣液分離和純化框架、適配電源等核心硬件投資占比大約為48%,土建部分成本約占比9%。據(jù)此可知,制氫設(shè)備投資和土建工程成本占到項(xiàng)目投資一半以上。
隆基氫能經(jīng)研發(fā)測試發(fā)現(xiàn),1臺2000Nm3/h電解槽相較于2臺1000Nm3/h電解槽,占地面積可節(jié)約30%,重量減輕20%,制造電解槽的原材料鋼材可減少9.4噸,相當(dāng)于減少14噸碳排放。折算到單方成本,可以降低CAPEX約20%。
以年產(chǎn)2萬噸綠氫的中國西部地區(qū)光伏發(fā)電制氫項(xiàng)目為例,LCOH中CAPEX成本占比為16%,大約需要52臺1000Nm3/h的電解槽,電耗為4.3kWh/Nm3,設(shè)備利用率為4300小時(shí)/年。假設(shè)電價(jià)是0.2元/千瓦時(shí),那么將這52臺1000Nm3/h電解槽替換成26臺2000Nm3/h電解槽后,折算到LCOH可以下降4.68%。
當(dāng)前,綠氫市場按下發(fā)展加速鍵,多家央國企綠氫耦合工業(yè)的項(xiàng)目開工,對促進(jìn)國內(nèi)氫能設(shè)備產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展具有重大帶動作用。“2018年以來,吉電股份深耕氫能產(chǎn)業(yè),不斷延鏈、拓鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈,進(jìn)一步向高附加值氫基綠色能源延伸”,吉電股份氫能業(yè)務(wù)總監(jiān)、氫能產(chǎn)業(yè)中心主任王憲民表示,電解水制氫裝備,毫無疑問是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)品,它的發(fā)展趨勢就是裝機(jī)規(guī)?;?、單槽大型化、系統(tǒng)智能化。相信隆基氫能一定會通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)降本增效,推動全國乃至全球的氫能產(chǎn)業(yè)快速高質(zhì)量發(fā)展。
破解“大”難題,打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)
根據(jù)法拉第定律,電解槽的產(chǎn)氫量與電流密度、電解面積和小室數(shù)量成正比。隆基氫能總裁馬軍介紹說,G系列產(chǎn)品通過采用創(chuàng)新材料保持產(chǎn)品性能和較低電耗,同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行了優(yōu)化。
認(rèn)準(zhǔn)核心方向,隆基氫能研發(fā)團(tuán)隊(duì)專心攻克了一系列技術(shù)難題。
第一個(gè)難題,如何找到兼顧電流密度、成本和能效的材料方案?電流密度提升后,電耗會增加、材料工藝要求會提高,相應(yīng)的成本也會增加。通過實(shí)驗(yàn)論證,隆基氫能采取創(chuàng)新材料工藝的途徑,在電流密度提升20%的情況下,仍能保持較低系統(tǒng)電耗,從而保證大型電解槽的高能效。
第二個(gè)難題,如何應(yīng)對電解槽體積和重量增大帶來的結(jié)構(gòu)變化?增加電解面積和小室數(shù)量,意味著電解槽體積和重量都會隨之增加,這對電解液流場的均勻分布提出了更高的要求,隆基氫能通過電解槽流場仿真手段,優(yōu)化堿液流道,確保流場均勻,從而讓電解槽性能穩(wěn)定。同時(shí),對端壓板、支撐結(jié)構(gòu)、緊固件、管路連接等進(jìn)行了適配大電解槽的設(shè)計(jì),確保電解槽的安全可靠。
對此,全國氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會主任馬林聰表示,隨著國家綠色低碳政策的引導(dǎo),氫能迎來發(fā)展熱潮,氫能全產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)突破不斷涌現(xiàn)新成果。不久前國家發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的規(guī)劃綱要,對于氫能產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展給出了明確指引。馬林聰說,“這些標(biāo)準(zhǔn)怎么落地,需要有一個(gè)發(fā)展過程。比如說隆基氫能電解槽的系列化、規(guī)?;?、大型化和產(chǎn)業(yè)化上來以后,反過來可以推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。
護(hù)航“安全可靠”,助力綠氫加速跑
氫能憑借著資源豐富、應(yīng)用廣泛、綠色清潔等優(yōu)勢,成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。隨著綠氫產(chǎn)業(yè)的持續(xù)繁榮,以及大型綠氫項(xiàng)目在國內(nèi)的成功示范運(yùn)營,大型堿性電解水制氫技術(shù)已開啟商業(yè)化進(jìn)程,綠氫產(chǎn)業(yè)鏈日益成熟,綠氫產(chǎn)業(yè)迎來重大發(fā)展機(jī)遇。
國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)技術(shù)中心副主任何廣利近年來專注新型高效水電解制氫技術(shù)研究,他表示,制氫產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的形勢下,技術(shù)提升空間很大。綠氫迎來發(fā)展機(jī)遇,已成為行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的大趨勢。
目前,隆基氫能生產(chǎn)的大型堿性水電解槽在技術(shù)上已邁入行業(yè)領(lǐng)先地位,并將安全可靠理念根植于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基因中。為此,隆基氫能推出了三大護(hù)航法寶。
隆基氫能已獲得各類授權(quán)/受理專利108項(xiàng),科研能力已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。公司自建數(shù)據(jù)模型分析團(tuán)隊(duì),具備獨(dú)立自主的數(shù)據(jù)模型仿真分析能力;還將在無錫打造2700㎡實(shí)驗(yàn)室,涵蓋新材料開發(fā)與制備、材料分析測試、電解槽性能測試、系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)等四個(gè)實(shí)證測試平臺,為公司氫能產(chǎn)品開發(fā)及國家氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。自成立以來,公司打造百余人的研發(fā)團(tuán)隊(duì),為客戶提供“全生命周期”服務(wù)。
原標(biāo)題:從能效新高到單產(chǎn)新高——隆基氫能ALK G系列產(chǎn)品面世!