國(guó)內(nèi)電解槽企業(yè)說(shuō)的上名字的就那么幾家,自從綠氫火熱之后,短短兩三年的時(shí)間內(nèi),,就有數(shù)百家的電解槽企業(yè)成立,。有基于以往電解槽企業(yè)從業(yè)經(jīng)歷看到發(fā)展機(jī)遇辭職單干的,,有風(fēng)、光企業(yè)為了拓展延伸業(yè)務(wù)也涉足電解水制氫的(很大一部分原因也是這兩年風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電都卷出天際了),,也有燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)將業(yè)務(wù)拓展延伸至電解水制氫的(因?yàn)槿剂想姵禺a(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)大多也經(jīng)營(yíng)困難),,還有純局外人看中綠氫巨大的發(fā)展?jié)摿ν度刖薮筘?cái)力,從老牌企業(yè)挖來(lái)*****,,從零開(kāi)始搭建團(tuán)隊(duì)涉足其中的,。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,,我國(guó)制氫設(shè)備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)發(fā)展勢(shì)頭,,將促進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展,。巴彥淖爾國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備
堿性水電解制氫(ALK)設(shè)備技術(shù)成熟,、投資成本低,是現(xiàn)階段商業(yè)運(yùn)行的主要設(shè)備,,技術(shù)發(fā)展向擴(kuò)大設(shè)備規(guī)模,、提高寬負(fù)荷調(diào)節(jié)能力,、保障運(yùn)行穩(wěn)定等方向發(fā)展,。質(zhì)子交換膜水電解制氫(PEM)設(shè)備成本較高,但具有能耗低和運(yùn)行靈活等優(yōu)勢(shì),,目前技術(shù)發(fā)展向加大設(shè)備功率,、提高電流密度和降低成本等方向發(fā)展。陰離子交換膜水電解制氫(AEM)兼具PEM的風(fēng)光耦合以及堿性槽無(wú)貴金屬,、價(jià)格低的特點(diǎn),,但是目前AEM膜壽命仍存不確定性,暫時(shí)較難適配工程化需求,。固體氧化物水電解制氫(SOEC)具有高效,、可逆、材料成本低廉等優(yōu)點(diǎn),,但在電解堆集成,、電解槽堆設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電極和封接等材料及技術(shù)仍需重點(diǎn)突破,。因此,,SOEC、AEM等技術(shù)目前還有待進(jìn)一步研發(fā)以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,。鄭州工業(yè)電解水PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨,、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè),。
甲醇與水在一定的溫度和壓力下,,通過(guò)催化劑的作用,發(fā)生催化裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng),,終產(chǎn)生氫氣與二氧化碳的混合氣體,。這個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,涉及多個(gè)組分和反應(yīng),。主要反應(yīng)包括甲醇的加水裂解,,生成一氧化碳和氫氣,以及一氧化碳與水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣,。經(jīng)過(guò)換熱,、冷凝和分離后,可以得到氫含量約為74%,、二氧化碳含量約為5%以及一氧化碳含量約為5%的轉(zhuǎn)化氣,。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%以上,未反應(yīng)的原料則循環(huán)使用,。隨后,,轉(zhuǎn)化氣通過(guò)變壓吸附裝置進(jìn)行分離提純,從而獲得高純度的氫氣,。PSA變壓吸附工藝是氫氣分離的重要方法,。它利用氣體組份在吸附床中的吸附特性差異,實(shí)現(xiàn)氫氣的分離提純,。在固定吸附床中,,通過(guò)充填吸附劑,含氫混合氣體在特定壓力下進(jìn)入吸附床,。由于不同組份的吸附特性不同,,它們會(huì)在吸附床的不同位置形成吸附富集區(qū)。強(qiáng)吸附組份(如二氧化碳)會(huì)富集在吸附床的入口端,,而弱吸附組份(如氫氣)則會(huì)富集在出口端,。通過(guò)這種方式,可以實(shí)現(xiàn)氫氣的有效分離提純,。PSA變壓吸附技術(shù)能夠制取出純度高達(dá)99%~999%的氫氣,。
氫氣,這一無(wú)碳綠色新能源,,憑借其環(huán)保安全,、高能量密度、高轉(zhuǎn)化效率,、豐富儲(chǔ)量以及適用性等特點(diǎn),,在應(yīng)對(duì)環(huán)境危機(jī)和構(gòu)建清潔低碳能源體系中扮演著至關(guān)重要的角色,。隨著化石燃料資源的日漸枯竭和能源價(jià)格的持續(xù)攀升,尋找廉價(jià)且儲(chǔ)量豐富的替代能源制氫已成為當(dāng)務(wù)之急,。展望未來(lái),,生物能、太陽(yáng)能,、風(fēng)能等可再生能源制氫在21世紀(jì)將逐漸嶄露頭角,,但就目前而言,從天然氣,、甲醇,、水等資源中制氫的技術(shù)仍相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力。值得注意的是,,煤制氫因?qū)Νh(huán)境和大氣造成嚴(yán)重污染而不被本項(xiàng)目考慮,,因此不在討論之列。在選擇國(guó)內(nèi)制氫原料路線時(shí),,必須綜合考慮原料資源的可獲得性和成本因素,。天然氣制氫工藝雖復(fù)雜但技術(shù)成熟,甲醇制氫流程簡(jiǎn)潔且設(shè)備常見(jiàn),,而水電解制氫則操作簡(jiǎn)便至可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人值守,。在制氫純度方面,天然氣和甲醇制氫可達(dá)到999%,,而水電解制氫在純度更高時(shí)可達(dá)9999%,。同時(shí),不同制氫方式對(duì)場(chǎng)地條件也有不同要求,,例如天然氣制氫需考慮管道或槽車供應(yīng)的便捷性,,甲醇制氫則原料充足、運(yùn)輸儲(chǔ)存方便,,而水電解制氫的場(chǎng)地條件更為寬松。國(guó)內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項(xiàng)目也相對(duì)偏少,。
未來(lái),,綠氫有望成為主力氫源,而電解水制氫則是綠氫的主要制取手段,。電解水制氫賽道從政策,、需求、供給端等角度定性定量看,,發(fā)展要素是初步具備的,。但2024H1電解槽中標(biāo)約523MW,以示范項(xiàng)目+堿性槽為主,,較2023A的597MW,,并未增長(zhǎng),,甚至小幅下降。盡管市場(chǎng)發(fā)展不及預(yù)期,,但卡點(diǎn)明確,。進(jìn)一步分析,現(xiàn)階段,,安全的風(fēng)光耦合,、綠氫消納能力的不足,是制氫端招標(biāo)節(jié)奏放慢的兩大重要原因,。行業(yè)需要時(shí)間,,順應(yīng)趨勢(shì),尤其對(duì)于投資機(jī)構(gòu),,橫向關(guān)注堿性槽,、PEM槽與AEM槽的商業(yè)化進(jìn)展,縱向留意相應(yīng)零部件迭代的投資機(jī)會(huì),,以緩解當(dāng)前市場(chǎng)痛點(diǎn),,推動(dòng)電解水制氫賽道的真實(shí)繁榮。電解槽的基本組成單位是電解池,。平頂山附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量
堿性電解水制氫設(shè)備由于電解質(zhì)的穩(wěn)定性較好,,價(jià)格較低,因此在實(shí)際應(yīng)用中使用較為多,。巴彥淖爾國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備
在電解水制氫時(shí),,水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在陰極產(chǎn)生氫氣,,在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,。純水作為電解質(zhì)時(shí),為弱電解質(zhì),,電離程度低,,且導(dǎo)電能力較差,因此往往會(huì)在水溶液中加入容易電離的電解質(zhì)用于增加電解液的導(dǎo)電性,。堿性電解質(zhì)制氫的效果較好,,不會(huì)腐蝕電極和電解池中的設(shè)備,通常采用濃度為20%~30%的KOH或者NaOH溶液作為電解質(zhì),,并且通常用鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽(yáng)極催化劑,,鍍有鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑,運(yùn)行時(shí),,施加的電壓一般在1.9 V到2.6 V之間,。巴彥淖爾國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備