最高3000Nm³/h！单槽大型化！隆基氢能新一代产品LONGi ALK G系列正式发布
文章来源：全球氢能、隆基氢能
9月12日，西安隆基氢能科技有限公司（简称“隆基氢能”）在江苏无锡举办新一代产品LONGi ALK G系列产品发布会，新一代LONGi ALK G系列产品实现了从能效新高到单产新高，完成隆基氢能再一次的跨越。
图源隆基氢能直播截图
据介绍，隆基重点推出的新品LONGi ALK G系列，就是集更大产量、更优应用、更高效率、更省投资为一身的大成者，G系列1200标方、1500标方、2000标方、一直到3000标方，可以根据项目轻需求量进行设计搭配。从设计初期就考虑项目整体收益率，发挥设备的最大价值，为客户提供最优的解决方案。
LONGi ALK G系列产品，数据来源隆基氢能，图源全球氢能
此外当天，隆基氢能还分别与设备制造端、工程设计端的两家顶尖企业——昌黎县兴国精密机件有限公司和惠生工程技术服务有限公司签约，强强联合，共同推动绿氢产业发展，共同建设零碳未来。
单体电解槽大型化将成为趋势？
随着全球碳中和飞速发展，氢能日益重要。据调研数据显示，未来三至五年全球绿氢需求高涨，到2026年，氢化工（合成氨、甲醇、炼化）的绿氢应用占比最高，超过了50%；到2028年，随着氢冶金技术应用推广，绿氢在钢铁行业的应用占比将逐步提升，这些行业都有一个显著特点——对绿氢日均产量的要求非常高，对绿氢装备的各项要求也更高。
隆基氢能在发展绿氢装备的道路上不断实现跨越。
今年2月份，隆基发布的LONGi ALK Hi1系列产品，在直流电耗满载状况下可低至4.3kWh/Nm³。为了适应更高利用小时的制氢场景，还同时推出了ALK Hi1 plus产品，直流电耗满载状况下低至4.1kWh/Nm³，在2500A/㎡电流密度下，更可低至4.0kWh/Nm³。[相关阅读：4.0kWh/Nm³！隆基氢能ALK Hi1系列产品面世]
隆基跨越的第一步是通过降低设备本身的电耗大幅降低LCOH（单位制氢成本），LCOH是由CAPEX（固定资产等支出）和OPEX（电力成本）组成，低电耗产品解决了OPEX的问题。那么如何从CAPEX的角度来降本？是隆基氢能进一步思考的问题。
以绿色合成氨项目为例，制氨设备和土建工程成本占到总CAPEX一半以上，比如在一个年产18万吨合成氨的项目中，每年需要2.4万吨绿氢。初始投资中电解槽气液分离和纯化框架、适配电源等这些核心硬件，占比大约为48%的投资。土建部分的成本大约占比9%左右，包括土地成本以及厂房建设成本等等。基于此，隆基氢能找到击穿CAPEX的这个点，比如通过探索四对一制氢系统，也就是4对4台电解槽，对一台分离框架降低了制氢设备和土建工程的成本。
图源隆基氢能直播截图
此外，还有另外一条途径，即把单体电解槽做得更大。例如两台1000立方米电解槽换成一台2000立方米电解槽，可以降低电解槽本身的成本和重量，配套的气液分离和纯化框架也更为集约，进而对应的土地成本、厂房建设成本也随之降低。因此单体电解槽大型化将成为趋势，这意味着在低能耗和高稳定性的条件下，用更低的初始投资实现更大规模的产气。同时，单台大电解槽的大型化，通过节约原材料进行减碳，可以加速构建集约型的社会，隆基的新一代产品LONGi ALK G系列产品，实现了从能效新高到单产新高，完成再一次的跨越。
单槽电解槽如何大型化？
在发布会上，隆基氢能总裁马军提到了如何将单槽电解槽做到更加大型化和单槽大型化需要做哪些改变的问题。
根据法拉第定律，电解槽的产氢量正比于电流密度、电解面积和小室数量。
单槽产氢量=I×η/2390；
I=电流密度×单小室反应面积；
因此单槽大型化提升有三个主要方向：
提升电流密度；
提高小室反应面积；
增加小室数量。
隆基氢能总裁马军表示，对于这样的变化，需要解决以下三个难题：
1、能效损失
即电流密度提升后，电耗会增加，材料工艺要求会提高，相应的成本可能也会增加。
应对这个难点必须要找到能兼顾电流密度成本和能效的解决方案。隆基氢能通过多次实验和论证找到了材料工艺的创新途径，规避了大型化带来的能耗损失，且不失性价比。
图源隆基氢能直播截图
数据显示，电流密度提升20%，隆基的材料方案仍能保持比较低的电耗，从而也保证了大型电解槽的高能效。新材料的应用，成功的解决了这个难题。
2、性能下降
电解槽变大增加了电解面积和小室数量，意味着电解槽的体积和重量也会随之增加，这也对电解液流场的均匀分布提出了更高的要求。隆基氢能通过电解槽流程仿真手段优化流道和工艺设计，从电解槽整体流量分配均匀性和单个小室内流场分布的均匀性两个维度出发，实现了更适配大型槽体的流道工艺设计，确保流场分布均匀以支撑电解槽性能和可靠性表现。
3、安全隐患
电解槽体积和重量变大会带来一定的安全隐患，比如电解槽变大引发部分小室下坠容易漏碱的问题等。为解决电解槽变大和安全隐患之间的冲突点，隆基氢能对单压板、支撑结构、紧固件都进行了适配大电解槽的适配化的设计，同时也保留了优点，比如进出碱管路法兰连接，降低腐蚀风险，确保了电解槽的安全可靠。
三大护航法宝？
解决以上的难题，隆基氢能单槽大型化主要有三大护航的法宝——
第一个护航法宝是安全可靠。隆基遵循行业标准，进行本质安全设计，安全联锁系统（DCS）可以实时监测差压、温度、压力，触发自动报警，联锁安全仪表系统能够做风险分析和潜在工艺的隐患的识别，这些都符合全球各地区系统的安全要求。
第二个护航法宝是智能制造。隆基拥有全球领先的自动化生产线，小室垫片、电极隔膜、极板等关键核心零部件均实现自有设计、自有生产、100%自主知识产权。可根据客户需求，标准化生产1000立方米到3000立方米的电解槽标准产品，据透露，隆基在无锡建有1.5GW年产能的生产基地，西安1GW的年产能的生产基地也将在2023年Q4顺利投产。
图源隆基氢能直播截图
第三个护航法宝是智能运维，隆基自主开发设计了智能运维平台，可自动的监测电解槽的运行状态。关键数据及时参反馈，及时报错，自适应新能源的波动性，实现自适应、自启动、自充氮，便捷易运维。
这些都是隆基氢能为了产品安全可靠稳定运行做的有力的保障。
单槽大型化能带来什么样的价值呢？
据介绍，单槽大型化能带来更多的价值。
首先最直观的是更大装置可以节约占地面积30%以上。
其次，隆基G系列产品可以有效降低项目初始投资，折算到单标方后，比常规电解槽成本降低20%左右，土建成本也可以降低30%左右。例如一个1GW的项目，如果采用2000标方的电解槽代替两台1000标方电解槽，就可以节省18000平方米的厂房，差不多相当于整个库车项目52台电解槽厂房的总面积。
隆基氢能总裁马军利用几个典型的假设案例阐释了单槽大型化带来的LCOH下降和影响，案例中将两台1000标方电解槽替换为一台2000标方电解槽——
假设一个中国西部地区的项目，使用光伏发电制氢年产2万吨的项目。对这样的一个项目而言，LCOH中CAPEX成本占比为16%，大约需要52台1000标方的电解槽，电解槽能耗是4.3度电每标方，设备运行时间为每年4300小时，电价是两毛钱一度电。那么经过替换，把52条1000立方米电解槽替换为26台2000标方电解槽后，LCOH可以下降4.92%；
假设项目建设在中东地区，年产7800吨绿氢的项目当中，CAPEX的投资成本占到27%。30台1000标方电解槽，每年工作2900小时，电价1毛5，LCOH大约在每公斤12.8亿元，那么换成15台2000标方电解槽以后，LCOH的下降幅度可以达到8.53%；
假设项目放在欧美地区，一个年产9600吨绿氢的光伏制氢项目。LCOH中CAPEX投资占比只有9%，需要18台1000标方电解槽，年利用小时数达到6000小时，电价略贵一些，电价是3毛5一度电，那么换成9台2000立方米电解槽以后，LCOH可以下降2.84%；
以上的案例是用两2000立方米的电解槽代替1000立方米的电解槽。如若上述所有案例改成用一台3000标方的电解槽替换三台1000标方的电解槽，将会带来LCOH更多的下降。
隆基氢能：2023开启加速跑引擎
西安隆基氢能科技有限公司（简称“隆基氢能”）是隆基绿能科技股份有限公司（简称“隆基绿能”）的控股子公司，致力于成为全球领先的氢能装备技术公司，其总部位于陕西西安、制氢装备工厂设立在江苏无锡。目前，隆基氢能主要业务涵盖电解水制氢设备制造和可再生能源制氢系统解决方案，LA-1000碱性水电解槽是公司主打产品。
一直以来隆基秉承“稳健可靠、科技引领”的发展理念，在光伏板块一路披荆斩棘，健康发展，出货量领先全球。从成立至今，隆基氢能的订单量已经达到了350兆瓦，产能达到了2.5千瓦，已经一跃成为全球最大的碱性电解槽制造厂家。
在大型绿氢装备领域，隆基氢能具备从研发设计到制造交付的能力，坚持品质优先，形成了从原材料严格把关、核心零部件自主加工、电解槽总装系统框架集成、7×24小时交付服务等产品、全生命周期的业务能力，在电解槽的技术品质、智能制造、能耗方面都成为业界的标杆。当前，隆基已经在无锡打造2700平实验室，涵盖新材料开发与制备、材料分析测试、电解槽性能测试、系统可靠性试验等4个时政测试平台，为公司氢能产品开发及国家氢能产业高质量发展提供技术支撑。
在氢能领域，2023年隆基氢能开启了加速跑的引擎。
2月份，隆基发布的LONGi ALK Hi1系列产品，在直流电耗满载状况下可低至4.3kWh/Nm³。LONGi ALK Hi1系列产品是基于降低直流电耗打造的一款具有里程碑意义的产品，也是隆基氢能面向全球不同应用场景最优 LCOH的标杆产品。
4月16日，隆基以第一名的成绩中标了全球最大的绿色合成氨项目——吉电股份大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目，15台1000立方米电解槽将在今年底交付使用，这是绿氢应用在化工领域的一次突破。
6月5日，隆基氢能与兴国铸业签订了战略合作协议，为高炉富氢冶炼技术提供绿氢模块设备支持，这意味着绿氢在钢铁冶炼工艺技术上有了重大进展，这对未来钢铁行业的深度脱碳具有重大的借鉴意义。
8月，我国首个万吨级绿氢示范项目——中国石化库车项目全面贯通投产。隆基氢能为项目提供的16台1000立方米电解槽平稳运行，达到设计预期效果。
此外，据统计，2023年上半年，隆基氢能共获得240MW订单，国内市场占有率第一，同时海外订单捷报频传，与澳大利亚、印度等公司签订市场订单。
氢能的开发利用是是实现“双碳”目标、推动低碳转型的重要途径之一。未来，氢能将在工业、建筑、交通、民用等领域扮演减碳重要角色。秉持“第一性原理”开展科技探索，从光伏行业一次次的坚守和突破，到氢能行业一次次的探索和创新，隆基致力于成为全球领先的大型绿氢装备与方案提供商。
END
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