电解水制氢设备赛道竞争“白热化”
当前,电解水制氢设备赛道竞争逐渐进入“白热化”阶段。
今年以来,国内已有十余家企业发布了电解水制氢装备新品,包括有中国华电、国富氢能、奥扬科技、瑞麟科技、希倍优、中国宝武等,且多为碱性电解槽新品。
根据中国新闻网消息,9月29日,亿利阳光谷库布其低碳产业园500台套碱性电解槽生产线正式投产,内蒙古自治区首台套1000标方碱性电解槽正式下线。
根据介绍,该电解槽具有以下特点:
采用了高电流密度技术,实现了单槽制氢产量1000Nm³/h,能耗4.3-4.6kWh/Nm3H2;
实现了无人值守、全自动化运行、远程一键启停;
系统的20-110%宽频调谐能力和快速启动能力很好地适应了可再生能源波动性的特点,从而可直接接入非并网电力;
实现了从源头降低制氢用电的费用,大幅降低了绿氢成本。
亿利1000标方碱性电解槽由亿利旗下亿利氢田时代技术有限公司研制。亿利洁能董事长王瑞丰表示:“亿利电解槽生产线在2022年可实现年产50台套(250MW),2024年将实现年产500台套(共2.5GW)碱性电解制氢设备,目标是到2030年在我国西部沙区年产达到1000台套。”
同日,亿利氢田时代与清华紫荆创新研究院合作签约,双方将按照“产学研用创”相结合的合作新模式,开展大功率电解水制氢技术与装备的中试研发、成果转化与产业化。同时,亿利江苏、北京氢能装备技术研究所将为电解槽的技术创新提供技术支持。
双碳目标下,绿氢迎来巨大发展机会,直接推动电解水制氢设备市场需求快速增加,目前国内各地的光伏、水电、风电等可再生能源制备绿氢的项目正在快速增加当中,这将极大拉动上游电解水制氢设备的出货规模,也给电解水制氢领域带来巨大商业机会。
据公开数据显示,2021年中国电解水制氢设备市场规模超过9亿元,出货量超过350MW。2022年中国电解水制氢设备市场需求有望达到730MW,同比2021年接近翻番;2025年国内电解水制氢设备市场需求量将超过2GW,相比2020年增长6倍以上(数据来源:GGII)。此外,2022年全球电解槽装机容量在2.2GW以上,预计到2030年达到100GW、约10万台套的需求量。
今年,电解水制氢设备市场成为风口,具体表现如下:
(1)政策带动,电解水制氢设备需求猛涨,订单火爆;
(2)多家企业涌向电解槽领域,形式也呈现多样性,包括新品发布、项目交付、(跨领域)多方合作、生产线启动等,据不完全统计,2022年以来有超过20家企业竞逐电解水制氢设备赛道,新老企业碰撞,引发竞争火花;
(3)规模突破,电解水制氢项目突破百兆级别,技术升级加快,电解水制氢设备的产氢能力不断提高;
(4)在大型项目中分工细化,以中国石化新疆库车绿氢示范项目为例,多方合作,项目分工进一步细化;
(5)碱性电解槽项目火热,相对而言,碱性电解槽产业链配套齐全、成本较低,成为当下电解水制氢设备市场市场炙手可热的产业。
在此形势下,面对增量显著的电解水制氢设备市场,2022年以来,众多氢能公司等瞄准电解水制氢设备市场展开深入布局,比如中国石化、国家电投、国富氢能、隆基、中国华电、阳光电源、考克利尔竞立等企业,具体如下所示。
1、亿利洁能
9月29日,亿利阳光谷库布其低碳产业园500台套碱性电解槽生产线正式投产,内蒙古自治区首台套1000标方碱性电解槽正式下线。
5月31日,国家电力投资集团下属内蒙古能源有限公司与亿利洁能签署合作协议,合作开发内蒙古杭锦旗库布其沙漠EOD即沙漠风光氢储化一体化项目及乡村振兴项目,通过“风光氢储化一体化”的技术路线和技术体系实现项目绿电、绿氢消纳,可年制绿氢约9亿标立方米,为亿利洁能两大园区供应绿氢,用于生产绿氨、绿肥、绿醇,推动库布其低碳园区的建设和转型。
2、佳安氢源
9月28日,由佳安氢源设计、生产的单套4000m3/h电解水制氢纯化撬装设备顺利出厂。该设备由国内电解水制氢行业龙头企业购入,已顺利交付到现场。
3、双良集团
9月21日,双良集团旗下上市公司双良节能系统股份有限公司子公司江苏双良新能源装备有限公司举行首套1000Nm³/h绿电智能制氢系统下线仪式。
该款由双良研发的1000Nm³/h绿电智能制氢系统分为“高性能电解槽、气液分离装置、纯化装置和电源”四大核心部分,具有制备量大、智能、安全、可靠等显著优势,采用高电流密度设计的电解槽最大制备量可达1000Nm³/h,经过提纯的氢气纯度可达到99.9999%以上,可广泛应用于煤化工与石化、钢铁与冶金、合成氨等工业领域与民用领域。
此外,双良正规划建设双良绿电制氢装备智造基地,该基地能够实现年化1000m³/h~1500m³/h电解槽100台套的产能。
4、国富氢能
目前,国富氢能已具备量产200-1000Nm3/h碱性水电解制氢系统的能力。同时,国富氢能还将与欧洲团队展开合作,共同开发MW级PEM水电解制氢系统,和PEM制氢(10-100kW)分布式能源系统,到2023年起实现MW级PEM电解槽量产。
9月6日,国富氢能水电解智能化产线项目正式启动。
8月,国富氢能开展1000标方制氢系统的现场试验。
4月8日,国富氢能首台1000Nm3/h碱水电解槽正式下线,此次国富氢能下线的1000Nm3/h碱水电解槽产品采用全新电极加工工艺,可以提高析氢效率,降低能耗;采用优化3D电极结构,专业镀层加大了电极表面积;隔膜表面采用高分子、无机纳米粒子修饰,有效提高亲水性、离子电导率、耐高温性能,降低隔膜电压降,并进一步提高电流密度,提高产氢量。
该1000Nm3/h碱水电解槽的下线,也标志着国富氢能制、储、输、用氢能装备战略中的制氢战略取得了阶段性的成功;同时也将促进国内碱性水电解制氢技术加速发展,为碱性水电解产业注入新的活力。
5、中国石化
9月3日,全球在建的最大绿氢项目中国石化新疆库车绿氢示范项目首台电解槽吊装就位,这标志着制氢车间进入设备安装阶段。该项目制氢厂由7个厂房、52台电解槽及成套设备组成,单台电解槽生产能力为1000m3/h。
5月6日,中国石化新疆库车绿氢示范项目电解水制氢成套装置评标结果进行了公示,考克利尔竞立、隆基氢能、718所入围中石化电解水设备订单。新疆库车绿氛示范项目将采招52台单槽制氢能力1000Nm3/h的碱性电解槽。
4月6日,中国石化中原油田风光电兆瓦级质子膜电解水制氢项目举行开工仪式,该项目建成后,将成为中国石化首个风光电兆瓦级PEM制氢、储运及加注多系统集中装置。
6、奥扬科技
8月28日,在位于诸城市滨河片区的奥扬科技公司,山东省首台1200Nm3/h 碱式电解水制氢装备正式下线,这标志着山东奥扬新能源科技股份有限公司在氢能全产业链发展上又迈出坚实的一步。
这是目前山东省单槽产能最大的电解水制氢装备,填补了国内碱式电解水制氢技术的多项空白。凭借7项突破性技术专利,在降低能耗、提高电解效率、增强安全防护、延长设备使用寿命等方面取得了9大创新突破,比传统水电解制氢成本下降20%,系统寿命提升30%,冷启动时间节省30%,安全、效率、寿命三方面领先行业同类产品。
目前,奥扬科技已与中国石化、华电潍坊达成战略合作协议,获得10台套1000Nm3/h制氢装备的国内意向订单,5台套400Nm³/h制氢装备的澳大利亚订单,预计2022年产能可达1GW。
7、盛氢公司
8月22日,昇辉新能源有限公司参股设立的广东盛氢制氢设备有限公司(下称“盛氢公司”)碱性电解水成套装备下线仪式在盛氢制氢设备公司举行。
本次下线的碱性电解水成套装备包含主体电解水电解槽、制氢框架、氢气纯化装置、大功率电源-整流柜、PLC控制柜、配电柜等电气设备,整套制氢装备能够实现每小时可制氢100标准立方米,生产节拍方面,最高电流密度能达到每平方米3000安培水平,实现每小时制氢100标准立方米,生产效率高于目前市面上常规电解槽30%,直流能耗将低于标准立方米氢气4.3千瓦时。
盛氢此次推出的100标方制氢设备,以及将于第四季度推出的1000标方制氢设备,将从制氢源头上发力,为广东示范城市群具备稳定、经济的氢源提供了支撑,也为后续与可再生能源结合制备大规模绿氢提供了有利条件。
8、希倍优氢能
苏州希倍优氢能源科技有限公司(简称“希倍优氢能”)于2021年正式进军氢能产业,并选择最具发展潜力的制氢设备行业,开启多核心发展模式。
8月18日,希倍优氢能1400标方制氢系统新品下线揭幕仪式召开。本次发布的电解槽包含三大主体:电解槽,分离框架,控制系统。最大产氢量为1400Nm3,工作压力可达1.6MPa。
4月15日,希倍优氢能位于苏州相城区春秋路北、旺庄路东总建筑面积约3.87万方的全新生产基地正式开工,计划氢能装备年生产1GW。
1月,希倍优氢能首套50标方碱性水电解制氢系统已于今年1月在江苏苏州正式下线。
希倍优曾表示,当前正在进行1000标方碱性水电解制氢系统生产,新型的电解槽也在设计研发中。
9、兰石集团
在氢能源装备领域,兰石重装已完成盘锦浩业20万Nm3/h煤制氢装置、榆林华秦氢能产业园一期项目储氢球罐设计制造及安装,完成加氢站微通道换热器研制并交付客户试用。
8月17日,兰石重装子公司换热公司承接了1000Nm3/h电解水制氢装备研制”项目。该项目采用兰石研究院电解水制氢技术研发成果。此前,换热公司凭借雄厚的设备能力和先进的薄板压制工艺技术,承接了电解水制氢电解槽极板压制任务。
今年初,兰石集团把电解水制氢、高压储罐、离子液压缩机等项目作为集团层面引领项目进行了科研立项,目前已掌握相关关键核心技术,具备试制条件。目前已完成50Nm3/h碱性电解水制氢装置设计工作,1000Nm3/h碱性电解水制氢项目完成电解槽结构、工艺、配电系统及控制系统等初步设计工作。对标国际先进技术,兰石集团还研发高压大流量氢气离子液压缩机,目前完成模拟试验方案和项目技术方案。
10、国家电投
7月23日,国家电投青岛研究院建成国内领先水平的高电流密度碱性电解水制氢析氧阳极中试生产线,并成功试产出第一批性能稳定的合格电极,在高电流密度碱性电解水制氢关键析氧阳极技术上取得阶段性成果。
针对传统碱性电解水制氢存在的工作电流密度低、能耗水平高等问题,国家电投青岛研究院与高等院校合作,围绕碱性电解水制氢关键材料、器部件和系统开展联合攻关,提升碱性电解水制氢设备性能。本次阳极中试环节的成功试产,是该技术从预先研发阶段、实验室小试研发阶段迈向精益量产阶段和产业化发展的核心环节。
11、阳光氢能
阳光氢能科技有限公司是阳光电源(股票代码:300274)全资子公司,主要产品有制氢电源、制氢装置、智慧氢能管理系统,致力于提供“高效、智慧、安全”的绿电制氢系统及解决方案。
阳光氢能坚持研发投入和创新引领,率先建成可再生能源变功率制氢及氢储能发电实证平台,3000Nm3/h电解水制氢系统测试平台,PEM电解制氢技术联合实验室,及年产能GW级制氢设备工厂。
此外,阳光氢能公司自主研发出1000Nm3/h大型碱性水电解制氢设备、兆瓦级质子交换膜制氢系统对应的电解制氢设备,建有电解水制氢系统测试平台,满足1000-3000标方制氢系统测试需求。阳光氢能绿电制氢系统已在吉林、青海、宁夏等多地光伏、风电制氢项目中得到应用。
7月16日,阳光氢能科技有限公司(以下简称“阳光氢能”)200Nm3/h PEM绿电制氢系统启运发货。该套系统采用国内领先的PEM电解水制氢技术和IGBT制氢电源,即将发往宁夏项目。
3月31日,阳光氢能与正能集团举行合作协议“云签约”仪式,深化“绿电+绿氛”领域合作,共同打造“内蒙古圣圆正能制氢加氢一体化项目”,项目位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗,计划投资13.96亿元,规划建设6000Nm3/h电解水制氢。
12、中国华电
7月12日,中国华电1200Nm3/h碱性电解槽产品下线暨气体扩散层(GDL)成果发布推广仪式在天津北辰区华电(天津)高端智造科创基地举行。本次下线的1200Nm3/h电解槽和气体扩散层产品均由中国华电自主独立设计并生产制造,在多项关键指标上创造了国际、国内领先和行业引领。
13、考克利尔竞立
考克利尔竞立(苏州)氢能科技有限公司(简称“考克利尔竞立”)是约翰·考克利尔集团氢能业务在中国区的总部。作为碱性水电解制氢技术的先行者和引领者,考克利尔竞立在扩大产能、提升生产效率、保证出货量等方面积极布局,打造具有国际影响力和市场竞争力的产品。
截至目前,考克利尔竞立已生产1000多台套碱性电解水制氢设备,为全球30多个国家和地区提供高品质服务。其碱性水电解制氢系统既服务于半导体和食品等水电解制氢传统领域,也在向化工和交通等新的应用领域不断扩展。
7月12日,考克利尔竞立成功举行中石化新星石油公司新疆库车绿氢示范项目首批4台1000Nm3/h电解槽发运仪式。本次项目中,考克利尔竞立采用4台1000Nm3/h电解槽对应1台气液分离装备的模块化制氢系统,兼具创新性、高效率、集约化的装备技术为我国向清洁能源转型提供了坚实支撑,对绿氢行业的发展具有里程碑式的示范意义。
4月2日,考克利尔竞立2台套产氢量800Nm3/h的碱性电解水制氢设备顺利出厂。该设备由国内多晶硅行业龙头企业购入。
3月23日,考克利尔竞立3台套产氢量1000Nm3/h的碱性水电解制氛设备顺利出厂。该设备由国内知名光伏材料企业购入。设备在55℃热启动到满负荷只需2分钟,响应速度可媲美抽水蓄能。 设备在55C热启动到满负荷只需2分钟,响应速度可媲美抽水蓄能。
年初冬奥会上,考克利尔竞立为2022年北京冬奥会提供了产氢量1200Nm³/h的碱性水电解制氢设备。
2021年,考克利尔竞立陆续研制出国际首台套产氢量1200Nm3/h、1300Nm3/h的制氢设备,年出货量达160兆瓦——占全球碱性水电解槽出货量的近50%。
14、瑞麟科技
目前,深圳市瑞麟科技有限公司(简称“瑞麟科技”)已拥有2-1000Nm3/h全系列碱性制氢设备,产品系列齐全,且在辽宁阜新建有生产工厂,年产能约为300MW;同时还具备1-1000Nm3/h PEM制氢设备设计和生产能力,且已实现10标方以内的PEM电解水制氢设备的研发生产。
据瑞麟科技透露,目前瑞麟科技正进行下一代技术的研发攻关,包含但不限于单体2000Nm3/h ,10MW的大型电解系统、可快速安装更换单元槽“方型”矩阵超大型电解系统等,未来,瑞麟科技将持续技术迭代研发,推出最新产品,扩充生产规模。
6月29日,瑞麟科技全球首台大功率高性能碱性电解槽实况发布会隆重举行。此次发布的KAL-500Nm3/h水电解制氢系统新品是瑞麟科技在原有中、小标方系统的基础上,开发出的适用于可再生能源制氢场景的大标方产品——单槽500标方-1000标方碱性制氢系统。
6月4日,深圳市瑞麟科技有限公司生产的日产100公斤氢气的电解设备版利启运发货。该制氢设备具有高动态响应、宽负载(20秒内实现10%~110%负载变动)工作能力,性能媲美PEM,可完全离网耦合再生能源发电。
15、派瑞氢能
4月19日-26日,派瑞氢能公司国际市场团队连签多单:
与美国某新能源公司签署了5MW集装箱式制氢设备供货合同,首次向海外出口5MW的集装箱式制氢设备;
与马来西亚某气体公司签署了包含了氢气压缩、充装系统、氧气纯化系统的2MW制氢设备供货合同;
获得了韩国某知名化工公司订单,签署了1套PEM制氢设备合同;
与印度某知名钢铁公司签署了1套100立方制氢设备供货合同;
与瑞典某能源公司签署2份供货合同,分别提供最大加氢能力500kg/天以及最大加氢能力200kg/天的制氢加氢一体化设备各1套。
16、佛铁制氢
4月19日、佛山市高明区佛铁制氢发展有限公司发布《佛山市高明区佛铁制氛发展有限公司高明区制氛项目制氛及压缩加注设备项目单一来源公示》;佛铁制氛本次拟采购凯豪达30套1000标方/时电解水制氢设备,预计总额为34490万元。
17、隆基氢能
4月12日,隆基氢能3台套1000Nm3/h的电解水制氢设备顺利启运发货。该装备采用全球领先的碱性电解水制氢技术,发至西部某项目现场。
18、汉兴能源
4月7日,从上海汉兴能源获悉,由该公司设计、生产制造的8台套单系列最大电解制氢(氧)纯化撬装设备日前顺利交付宝丰能源项目现场。此次为客户提供的电解水配套氢气纯化及氧气纯化设备单台套规模均为5000Nm3/h,其中,氢气纯化撬装设备五台、氧气纯化撬装设备三台,均为国内电解水配套氢气氧气纯化设备单系列最大规模。
19、宝丰能源
3月30日,宝丰能源在投资者互动平台表示,宝丰能源目前具备年产3万标方/小时绿氢产能,未来公司每年将以新增3万标方/小时绿氢的速度不断扩大产能。
20、氢氢松松
3月24日,湖南氢氢松松科技发展有限公司为其自行研发、设计、制造的500立方/小时碱性电解水制氢设备举行了简约的下线仪式,该产品的亮点在于3.8度/标方的直流电耗,大幅降低了电解槽电耗水平,并实现了三分钟快速启动,克服了碱性电解槽启动时间长的难题。
21、首航高科
3月23日,首航高科发布《关于光伏制复综合储能示范项目获得备案的公告》,《公告》宣布首航高科全资子公司甘肃首航风光氢能有限责任公司取得甘肃省酒泉市肃州区发展与改革局出具的“甘肃首航风光氢能有限责任公司光伏制氢综合储能示范项目”备案文件,将建设1000Nm3/h的碱性电解水制氢系统。
随着电解水制氢市场愈加火热,越来越多的企业进入到了电解水制氢装备领域,越来越多电解水制氢装备新品相继发布下线,未来也许会有更多电解水制氢装备新品精彩亮相。
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编辑:戴戴联系邮箱:daixinxin@acmi.org.cn添加管理员微信(微信号:ranliaodianchijun),加入氢燃料电池行业微信交流群
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