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備ALK G系列產品(以下簡稱“G系列產品”)。從能效新高到單產新高,隆基氫能攻克大型電解槽技術挑戰(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,在我國氫能裝備工業(yè)化進程上邁出堅實一步。
G系列產品定位為大型商業(yè)化綠氫裝備,產氫量分別為1200Nm3/h、1500Nm3/h、2000Nm3/h和3000Nm3/h,牢牢占據國內大型電解槽技術的制高點。在降低設備成本的同時,保持產品性能穩(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,本次活動由中國產業(yè)發(fā)展促進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、產業(yè)實踐者齊聚一堂,共同解讀前沿技術、共話綠氫發(fā)展未來。
中國產業(yè)發(fā)展促進會氫能分會副會長、秘書長張宇在致辭中表示,今后將加大跨產業(yè)、跨區(qū)域、跨國別的協(xié)同力度,大力推動技術、人才、資本等要素有效對接,激發(fā)氫能發(fā)展的“鏈式反應”,迎接氫能產業(yè)生態(tài)鏈高質量發(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向硅基能源,進而轉向氫基能源方向。他認為,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、遠距離交通等領域,綠氫會得到廣泛的應用,技術創(chuàng)新、市場創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新將會進一步推動綠氫產業(yè)的發(fā)展。
星星綠氫,集大而成
G系列產品是基于提高單槽產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)領域推出的最優(yōu)LCOH、最低CAPEX的標桿產品。
由科技部發(fā)布的“十四五”國家重點研發(fā)計劃“氫能技術”重點專項中,明確提到要開展“額定產氫量≥3000Nm3/h”的高效大功率堿水電解槽關鍵技術開發(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。” 同濟大學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,與應用模式和應用需求密切相關。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,可以實現(xiàn)更大規(guī)模的產氣。他說,“背后的源泉和力量從哪里來?無疑是技術創(chuàng)新。”
當下,隆基氫能不僅攻克了大型電解槽的技術研發(fā),還將其應用于富氫冶煉,并且通過商業(yè)化訂單成功落地。這項 “以氫代碳”的技術變革,至少降低焦比10%、減少二氧化碳排放量10%,鐵產量增加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)中綠氫應用面臨的關鍵問題,進行協(xié)同創(chuàng)新攻關,共同推進相關成套技術與裝備的開發(fā)和應用推廣。
擊穿CAPEX,不斷下探LCOH
LCOH由初始投資成本(CAPEX)和運營成本(OPEX)構成,低電耗產品解決OPEX的問題,而單槽大型化,可以有效地降低CAPEX。
以綠色合成氨項目為例,年產18萬噸綠色合成氨的項目,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%。據此可知,制氫設備投資和土建工程成本占到項目投資一半以上。
隆基氫能經研發(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2萬噸綠氫的中國西部地區(qū)光伏發(fā)電制氫項目為例,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,設備利用率為4300小時/年。假設電價是0.2元/千瓦時,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)的項目開工,對促進國內氫能設備產業(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業(yè),不斷延鏈、拓鏈、補鏈、強鏈,進一步向高附加值氫基綠色能源延伸”,吉電股份氫能業(yè)務總監(jiān)、氫能產業(yè)中心主任王憲民表示,電解水制氫裝備,毫無疑問是整個產業(yè)的核心產品,它的發(fā)展趨勢就是裝機規(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創(chuàng)新促進降本增效,推動全國乃至全球的氫能產業(yè)快速高質量發(fā)展。
破解“大”難題,打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)
根據法拉第定律,電解槽的產氫量與電流密度、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系列產品通過采用創(chuàng)新材料保持產品性能和較低電耗,同時在結構設計上進行了優(yōu)化。
認準核心方向,隆基氫能研發(fā)團隊專心攻克了一系列技術難題。
第一個難題,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,相應的成本也會增加。通過實驗論證,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。
第二個難題,如何應對電解槽體積和重量增大帶來的結構變化?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,對端壓板、支撐結構、緊固件、管路連接等進行了適配大電解槽的設計,確保電解槽的安全可靠。
對此,全國氫能技術標準化委員會主任馬林聰表示,隨著國家綠色低碳政策的引導,氫能迎來發(fā)展熱潮,氫能全產業(yè)鏈上的技術突破不斷涌現(xiàn)新成果。不久前國家發(fā)布了氫能產業(yè)標準化發(fā)展的規(guī)劃綱要,對于氫能產業(yè)今后的發(fā)展給出了明確指引。馬林聰說,“這些標準怎么落地,需要有一個發(fā)展過程。比如說隆基氫能電解槽的系列化、規(guī)模化、大型化和產業(yè)化上來以后,反過來可以推動技術標準”。
護航“安全可靠”,助力綠氫加速跑
氫能憑借著資源豐富、應用廣泛、綠色清潔等優(yōu)勢,成為全球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。隨著綠氫產業(yè)的持續(xù)繁榮,以及大型綠氫項目在國內的成功示范運營,大型堿性電解水制氫技術已開啟商業(yè)化進程,綠氫產業(yè)鏈日益成熟,綠氫產業(yè)迎來重大發(fā)展機遇。
國家能源集團北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)技術中心副主任何廣利近年來專注新型高效水電解制氫技術研究,他表示,制氫產業(yè)大規(guī)模發(fā)展的形勢下,技術提升空間很大。綠氫迎來發(fā)展機遇,已成為行業(yè)內認可的大趨勢。
目前,隆基氫能生產的大型堿性水電解槽在技術上已邁入行業(yè)領先地位,并將安全可靠理念根植于產品設計的基因中。為此,隆基氫能推出了三大護航法寶。
隆基氫能已獲得各類授權/受理專利108項,科研能力已達到國際領先水平。公司自建數(shù)據模型分析團隊,具備獨立自主的數(shù)據模型仿真分析能力;還將在無錫打造2700㎡實驗室,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)可靠性試驗等四個實證測試平臺,為公司氫能產品開發(fā)及國家氫能產業(yè)高質量發(fā)展提供技術支撐。自成立以來,公司打造百余人的研發(fā)團隊,為客戶提供“全生命周期”服務。
原標題:從能效新高到單產新高——隆基氫能ALK G系列產品面世!