第92章 可再生能源制氢的电解槽测试现状
琉云2023-06-30 13:482,097

习薇和赵硕在研究电解水制氢技术,两人因为一些论点和见解不同争论不休。

赵硕拿出一份实验数据表格出来跟习薇讨论:“在技术层面,电解水制氢主要分为 AWE(碱性电水解制氢)、 PEM水电解(质子交换膜电解水制氢),固体聚合物阴离子交换膜(AEM)水电解、固体氧化物(SOE)水电解,相关特性对比见下表。

其中,AWE是最早工业化的水电解技术,已有数十年的应用经验,最为成熟;PEM电解水技术近年来产业化发展迅速,SOE水电解技术处于初步示范阶段,而 AEM水电解研究刚起步。

从时间尺度上看,AWE技术在解决近期可再生能源的消纳方面易于快速部署和应用;但从技术角度看,PEM电解水技术的电流密度高、电解槽体积小、运行灵活、利于快速变载,与风电、光伏(发电的波动性和随机性较大)具有良好的匹配性。

从附表中也可以看出这个趋势,欧美主要领先企业均采用的是PEM电解水制氢技术。”

习薇:“欧盟规定了电解槽制氢响应时间小于 5秒,目前只有 PEM电解水技术可达到这一要求。

因此,欧盟规划了 PEM电解水制氢来逐渐取代碱性水电解制氢的发展路径: 2020年 7月,欧盟委员会发布了涉及氢能的战略规划,重点发展利用风能、太阳能等再生能源来生产可再生氢,预计到 2030― 2050年,可再生氢产业成熟,在众多难以脱碳的行业(如航空、海运、货运交通等)进行大规模应用。”

赵硕:“美国能源部( DOE)提出 H2@Scale规划,推进氢的规模化应用。

2020年,在 H2@Scale规划中支持 3M、 Giner、ProtonOnsite等公司开展 PEM电解槽制造与规模化技术研发,涉及吉瓦级 PEM电解槽的析氧催化剂、电极、低成本 PEM电解槽组件及放大工艺,资助金额均超过 400万美元。”

习薇翻出图片给赵硕看:“这些图是国外StartUs网站通过1730家氢能初创企业调研形成的全球热力分布图,可以看出这些初创企业大多数还是分布在欧美国家,印度也有比较好的发展趋势。”

赵硕上下打量着习薇说:“你明天开始要穿防辐射的衣服上班。”

习薇对赵硕摆摆手,一本正经地说道:“我知道该怎么做,你尽管放心。咱们工作时不要谈家务事,在公司,我们只是上下属关系。”

赵硕摸摸鼻子拼命忍住想笑的冲动。

习薇没有理会赵硕,继续分析她收集到的资料。

阳光电源作为国内光伏领域的龙头企业,在2019年已前瞻性布局氢能业务,成立了专门的氢能事业部,并于今年3月公司推出国内首款最大功率250KW的SEP50 PEM制氢电解槽,并与多地政府合作推动光伏制氢示范项目。

2021年3月,隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资,合资成立西安隆基氢能科技有限公司,注册资本金3亿,从电力设备领域“跨界”入局到绿氢领域,立足光伏、风电的电解水制氢。

2021年6月,协鑫集团分别与西门子(中国)有限公司、东芝(中国)有限公司、中船派瑞氢能科技有限公司、国家电投集团北京绿氢科技发展有限公司代表签署了战略合作协议,这标志着协鑫集团进军氢能产业,将绿氢与现有完备的清洁能源产业相结合,支持绿氢产业快速发展。

作为风电龙头企业之一,明阳智能已经组建了专门的团队从事相关产品和技术布局,开展每小时500到1000标方新型电解槽设备的开发和产品试制并开发风机制氢一体化海洋能源利用新产品先进电解水制氢用催化剂,提升电解槽电缆密度提升电解槽效率降低电解槽对水质要求,“风光储氢”一体化战略已经逐渐落地。

此外,晶科能源、亿利集团、宝丰能源、天合光能、上海电气、华能集团、国电投、中石油和中石化等企业也看好氢能产业,已经布局研发或者开展示范项目。

目前电解水制氢行业受制于原材料成本、氢能运输存储等技术问题,仍处于产业化前夕,相应专业化的测试设备也较少,有过应用案例的屈指可数,仅有Horriba FuelCon和AVLGreenlight等进口品牌,国内鲜有设备厂家能够提供测试设备解决方案。

科威尔公司积极布局制氢端测试,预计年内完成国内首个500KW测电解槽测试案例的落地,定位为全栈式氢能和燃料电池测试装备和解决方案供应商,从2020年下半年就开始布局制氢端相关的测试装备,通过市场调研确定了”电解槽测试先行,SOFC/SOEC紧跟其后”的投入规划。

截止目前,科威尔公司已经组建了一只由工艺、结构、控制和软件等人员组成的专业团队,内部立项启动了小功率电解槽测试设备开发,在高至5MPa的高压系统设计及压力控制、涉氢安全、异常处理策略和气体组分分析方面已经取得突破,能够实现对电解槽极化曲线、单池一致性、寿命、产气效率和质量以及动态响应特性等测试内容。

基于上述储备及在燃料电池测试方面的积累,近期科威尔成功中标光伏行业龙头企业50kW和500kW电解槽测试项目。

该项目是国内首台套大功率电解槽测试项目,其成功实施可以有效解决可再生能源制氢行业发展的“制约性”问题,也标志着科威尔从“用氢”到“制氢”测试设备的全面布局。

习薇看完资料,抬眼看了一下时间,连忙站起来去把她的便当盒拿出来。

“时间过得真快!转眼又过了一个上午,师兄,快来吃饭。”

赵硕接过便当:“你坐着就好,我去加热。”

习薇看着赵硕往门外走去的背影,幸福得不要不要的,这个男人从不对她说甜言蜜语,但却在实际行动上体贴入微。

习薇怀孕这事除了赵硕,目前还没有人知道,他们打算等做通锤锤的思想工作了再公布。

时光匆匆,转眼又到了周五。

赵硕下了个早班,开车去接赵父赵母和锤锤。

习爸习妈在家里准备了丰盛的晚餐。

习薇一个下午都感到忐忑不安,她好担心锤锤听到她怀宝宝了以后会有过激的反应和行为。

继续阅读:第93章 科研之外的家庭教育

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氢装上阵

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