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国富氢能签订PEM电解水制氢新合作,哪些制氢设备企业正在“ALK+PEM”双线布局?

ACMI 全球氢能
2024-12-15

文章来源:鹭岛氢能、全球氢能、国富氢能,封面图源国富氢能,全文转载请完整注明出处!

2月3日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司(简称“国富氢能”)与鹭岛氢能(厦门)科技有限公司(简称“鹭岛氢能”)合作签约仪式在厦门举行。国富氢能董事长邬品芳, 鹭岛氢能董事长陶华冰共同签署协议。

图源鹭岛氢能

据报道,根据协议,此次合作,旨在整合双方在技术和产业资源上的优势,共同分享市场机遇,实现互利共赢。国富氢能将利用制氢装备产业化能力及系统、控制总成的优势,提供更优解决方案,与鹭岛氢能共同推动PEM电解水制氢技术的市场应用与发展。

此次合作,双方将不仅将加速PEM电解水制氢技术的产业化进程,更为双方带来更加广阔的发展机遇和市场份额。国富集团与鹭岛氢能将携手前行,共绘零碳绿氢新篇章。

鹭岛氢能(厦门)科技有限公司于2022年4月成立于福建厦门,由嘉庚创新实验室质子交换膜(PEM)电解水制氢团队创立。依托厦门大学及嘉庚创新实验室顶级电化学研发资源和卓越的平台优势,重点聚焦在关键核心膜电极和催化剂材料、电化学测试仪器仪表及高性能PEM制氢装备技术的研发、设计、生产和销售,拥有三十余项核心技术专利。团队自主研发的多通道PEM电解池测试仪器及其测试方法在国内率先通过CNAS认证,广泛应用于大学实验教学和电化学测试服务;高性能工业级 PEM 电解槽 2023年7月入选国家级能源领域首台(套)重大技术装备。公司创始人陶华冰博士专注电化学反应工程,具有十余年技术积淀,组建了一支实力雄厚的研发技术团队,并参与多项PEM电解水国家及团体行业标准制定。

江苏国富氢能技术装备股份有限公司(简称“国富氢能”)是我国氢能产业商业化发展进程的领军企业之一,专注于为燃料电池系统集成厂商、整车厂商、能源公司、城市公交运营公司等客户提供氢能核心装备,助力于我国能源与交通领域实现“碳达峰、碳中和”远景目标,公司已在氢能“制、储、输、用”全产业链的高端装备环节进行了产品布局和技术储备。

作为氢能行业鲜有的国家级专精特新“小巨人”企业,国富氢能通过多年技术研发创新及产业化应用,在氢能高端装备领域积累了独特的技术优势。

自成立以来,国富氢能已经实现车载高压供氢系统和加氢站成套设备的规模化应用,并突破低温大规模液氢制取和储运装备的国产化瓶颈,为超过4000辆燃料电池汽车配套氢瓶和供氢系统,为超过60座加氢站提供了成套设备,国内氢能装备市场占有率遥遥领先。

此外,在新业务领域,国富氢能已取得实际突破:

  • 在储氢、输氢领域,公司拥有低温液氢储运等核心技术,液氢罐箱已经完成研制,公司首台民用大型液氢储存容器已经开工建设;

  • 氢制取环节,公司1000Nm3/h碱性水电解槽样机已成功下线,首套10吨/天氢气液化装置已完成研制,2022年11月15日,国富氢能与卡沃罗签订货值不少于2000万的MW级PEM电解槽采购协议,开启同步布局ALK和PEM电解水制氢的脚步;2023年,国富氢能推出PEM水电解制氢系统,更有效匹配可再生能源发电的波动性,为大规模离网制氢做好准备。[相关阅读:国富氢能10TPD氢液化工厂核心设备及PEM水电解制氢系统成功下线]

此外,2023年,国富氢能响应国家双碳目标和氢能战略,已落地“风光制氢一体化项目”,位于内蒙古乌兰察布丰镇市,为全国首家绿氢液化项目,初步规划可再生能源装机约400MW。项目拟分两期建设:一期日产液氢10吨,二期日产液氢30吨。

事实上,2023年,不仅仅是国内产业稳扎稳打,国富氢能的事业版图亦不断向海外扩张。[相关阅读:国富氢能的氢能海外“谋局”]

国富氢能认为,当前随着近年来全球主要经济体陆续提出 2050 净零排放目标,氢能行业面临众多机遇与挑战,氢气的能源属性提升,成为国家能源安全新战略能源选项之一;产业政策密集出台,示范应用城市群建设正式启动,行业有望加速发展,氢能产业活跃度趋强,技术路径愈发明晰。

面向未来,国富氢能将聚焦市场需求,围绕国家双碳目标,持续提升产品创新能力和企业综合实力,致力成为国际一流的氢能装备全产业链整体解决方案提供商,为氢能产业建设贡献更大的力量。


2023,哪些制氢设备企业正在“ALK+PEM”双线布局?

2022年11月15日,国富氢能与卡沃罗签订货值不少于2000万的MW级PEM电解槽采购协议,开启同步布局ALK和PEM电解水制氢的脚步,也是继中船派瑞氢能、阳光氢能后又一同时布局ALK和PEM电解水制氢且有实际产品的企业。

现阶段,采用单一电解水制氢技术路线难以同时满足制氢环节经济性、可靠性及规模化发展需求。2024年1月17日,由国华投资牵头申报的国家重点研发计划 “十兆瓦级碱性-PEM混合制氢系统关键技术与示范”正式收到科技部立项批复文件,进入实施环节。

业内专家指出,从经济性角度考虑,短期内大规模制氢项目会多采用碱性制氢设备和PEM制氢设备耦合方式;中长期前景来看,PEM制氢设备的应用将呈现逐年上升的趋势。也就是说,在经济性以及可再生能源波动适应性方面,“PEM+ALK”混合制氢,可以同时发挥两大技术路线的协同优势,在满足适应宽功率波动的情况下,实现低成本、高可靠、大容量。

从这个角度出发,为了拓展电解槽运行负荷波动范围,相较于早期基本只布局ALK电解水制氢技术方案,2023年以来越来越多的企业积极探索“ALK+PEM”组合制氢方案,在兼顾成本的同时,提升可再生能源项目多路线制氢的选择。

2023年,除了国富氢能以外,包括石化机械、华电重工、中船派瑞氢能、三一氢能、阳光氢能、奥扬科技、氢器时代、明阳智能、重塑能源、中电丰业、瑞麟科技、嘉庚创新实验室等企业正在同时布局“PEM+ALK”两条技术路线,其中,采取双线布局的企业大多拥有央国企和上市公司背景。


1、中船派瑞氢能

公开资料显示,中船派瑞氢能作为中国船舶第七一八研究所全资子公司,是国内水电解制氢行业领跑者,也是技术水平领先的氢能装备供应商,不仅被列入国务院“科改示范企业”名单,还成为2022北京冬奥会绿氢制氢装置唯一供应商。

据透露,截至2023年5月,派瑞氢能年产能已达1.5GW,在年底前派瑞氢能的年产能将扩大至3GW,2025年底前年产能将扩大至6GW。

值得一提的是,2024年1月河北省第一批工业领域关键核心技术和产品攻关项目公示,其中包括亿华通联合申报、中船派瑞氢能独立申报的兆瓦级 PEM 质子交换膜电解水制氢技术。


2、阳光氢能

阳光氢能作为阳光电源的子公司,专注于电解制氢技术的研发和生产。自主研发、生产PWM制氢电源、碱性电解槽、PEM电解槽、分离纯化系统及智慧氢能管理系统,阳光氢能已经构建了完整的电解制氢产业链,满足交直流耦合等多场景需求,构建了灵活、高效、友好的可再生能源柔性制氢系统。

产业加速发展背景下,阳光氢能在2023年不断斩获新的项目订单,独家中标了鄂尔多斯深能北方光伏制氢项目9套电解槽,在全国最大合成氨项目—大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目中,中标12套碱性电解槽、12套PWM制氢电源,还参与了大连洁净能源集团海水制氢产业一体化示范项目,在长江电力绿电绿氢示范项目中,阳光氢能的质子交换膜(PEM)电解制氢技术为国内首个500千瓦氢燃料电池动力船艇提供制氢加氢服务。另外,阳光氢能还参与了国家氢能创新应用工程等重要国家级示范项目。

值得关注的是,阳光氢能在国内率先实现了碱性与PEM制氢系统联合运行,在湖北大冶市矿区绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目中,提供5套1000 标方碱性电解制氢设备和2套200标方PEM电解制氢设备。

如今,阳光氢能已成为国内制氢行业领跑者,综合实力行业领先。2023年末,阳光氢能完成A轮融资,金额达6.6亿元人民币。


3、石化机械

石化机械深度融入中国石化“一基两翼三新”产业格局,服务中国石化“打造第一氢能公司”部署,全力建设中国石化氢能装备研发、制造和服务基地,为保障国家能源安全做贡献。

2023年年底,石化机械在接受调研时表示,公司前期主要致力于PEM电解槽攻关,年初开始规划碱性电解槽研发,公司对标国外最新型碱水槽,结合市场调研,基于自身充分的技术积累和完备的制造实力,2023年年中成功研发可扩展方槽,有效解决了市场上圆形槽不利于取装的痛点。目前,该产品已推向市场、实现供货。


4、华电重工

华电重工拥有通用气能质子交换膜电池的生产工艺和核心技术,2022年7月下线独立研发生产的1200Nm3/h 碱性电解槽,2022 年末,公司签约内蒙古包头市达茂旗 20 万千瓦新能源制气工程示范项目,

资料显示,内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目规划建设总容量20万千瓦,电解水制氢12000标方每小时,采用100%绿电制氢,年制绿氢量7800吨。可供20座规模为1000千克/日的加氢站使用,满足约1000辆燃料电池重型卡车需求。制氢站还根据风光可再生能源出力波动特点,采用碱性电解槽和质子交换膜(PEM)电解槽配套的技术路线,使用的PEM电解槽单体容量和总容量创国内之最。[相关阅读:3.45亿!华电重工签署达茂旗200MW新能源制氢工程示范项目]


5、三一氢能

目前,三一氢能已实现500-2000标方碱性电解槽系统以及4000标方多合一分离纯化系统的量产,并获得多个订单,如:吉电大安风光制氢合成氨一体化示范项目8套碱性电解槽和2套四合一分离纯化系统;长春绿动3套PEM纯化系统;内蒙伊灏500标方碱性电解槽系统等,并建成湖南省首个制氢加氢一体站,已顺利投用1年时间。

此外,三一氢能已建成年产能1.5GW碱性电解槽生产线,率先突破自动氩弧焊、压力管道预制、高精度电解槽叠装等工艺技术。同时,已建成并投入使用20MW级电解槽整机试验平台,为三一氢能产品研发及快速迭代奠定基础。

值得一提的是,2023年12月,三一氢能GW级解决方案暨大标方电解槽重磅发布,据披露,三一S系列方形槽产品单体可做到3000标方每小时,三合一能够做到9000标方每小时。[相关阅读:3000标方每小时!三一氢能GW级解决方案暨大标方电解槽重磅发布]


6、奥扬科技

目前奥扬科技在制氢装备研发方面,组建了一支国家级的研发队伍,掌握制氢核心技术,拥有制氢领域专利10余项。在电解水制氢领域, 奥扬科技已自主研发成功ALK碱式电解水制氢装备系统,并拥有1-2000Nm3/h碱式电解槽制氢系统全型号产品设计及生产能力,2022年下线了山东省首台1200Nm³碱式电解水制氢装备,2023年又实现了碱式电解水制氢装备海外交付。

同时,奥扬科技还将布局SPE及SOEC制氢装备,预计PEM/AEM产品将形成涵盖2-500Nm3/h的产品组合;其中,SOEC产品已着手研发并进行技术储备。

值得关注的是,2023年10月8日,奥扬集团发布了全新的品牌名称“奥扬绿能”以及奥扬绿能战略,全面升级了品牌形象,并现场发布了名为“鲲鹏2000”的2000标方碱式电解水制氢装备和“青鸟#1”大容积车载液氢瓶两款新产品。[相关阅读:奥扬绿能发布2000Nm³/h碱式电解水制氢装备和大容积车载液氢瓶]


7、氢器时代

2022年12月8日,氢器时代揭牌仪式在沪举行,氢器时代的成立是上海电气落实“4+2+X”战略的重要举措,依托在“PEM”与“碱性”电解水制氢领域的技术积累,新公司成立将提供先进、可靠、可定制化的制氢产品及能源系统解决方案。

2023年5月,上海电气绿氢制-储-用一体化示范项目通过工程验证,该项目是国内首个应用于工业园区的“可再生能源发电+PEM电解水制氢系统+储氢+燃料电池发电”示范项目,同时也是目前国内规模最大的PEM电解水制氢系统多功能测试验证平台。[相关阅读:制氢系统效率达75%以上!上海电气绿氢制-储-用一体化示范项目通过工程验证]

6月,氢器时代2000Nm3/h碱性电解槽在首届国际碳博会上正式发布,该碱性电解槽是目前国内单体产氢量最大的电解水制氢产品,最大产氢量可扩容至2500Nm³/h,满足风光大基地、绿色化工/冶金等大规模制氢、用氢应用场景需求。[相关阅读:2000Nm³/h!上海电气国内单体产氢量最大&低能耗碱性电解槽发布]


8、明阳

据了解,明阳集团自2021年先后与中国石化、宁德时代、隆基股份等巨头名企在氢能领域签署战略合作协议,2022年又陆续与中海油、中国能建等央企达成氢能领域的合作。

2022年,明阳成功下线单体产氢量为2500的ALK电解槽,该套制氢装备由明阳氢能自主独立设计并生产制造,具备10%-110%宽频调谐制氢能力;与同等级设备相比,明阳氢能电解槽产品体积小、重量轻、成本低、电流密度大,可以显著节约制氢的固定资产投资和推动LCOH进一步下降,处于国内技术领先地位。

目前,明阳集团还开发了新一代柔性化集装箱式PEM制氢站,PEM电解堆等多款产品。其柔性化集装箱式PEM制氢站额定产氢量200Nm³/h,最大可扩展至500Nm³/h。

此外,明阳还参与实施了制氢加氢一体站项目,100MW 风电制氢一体化示范项目,风光氢氨源网荷储一体化项目,海上风电海水制氢等绿氢相关项目。


9、重塑能源

2023年8月16日,重塑能源集团股份有限公司(以下简称“重塑能源”)发布企业升级战略,并宣布正式布局氢能装备领域,进军质子交换膜(简称“PEM”)制氢及碱性(简称“ALK”)电解槽制氢双线市场。[相关阅读:产氢效率80%!重塑能源双线布局PEM+ALK装备市场]

当日,重塑能源集中发布了自主开发的100Nm³/h的PEM纯水电解制氢系统、250Nm³/h 兆瓦级PEM纯水电解槽、PEM制氢膜电极、制氢电源和ALK电解槽先进电极系列产品。

重塑能源方面表示同时布局PEM和ALK技术路线,既满足当下市场需求,亦兼顾未来发展趋势、建立可持续拓展能力——

  • 在PEM技术路线中,公司通过自主化的膜电极、电解槽制备技术和生产工艺,降低电解槽成本,提升产品性能和可靠性表现;同时,通过自主开发的控制系统,高效匹配可再生能源制氢应用场景。

  • 在ALK技术路线中,公司自主设计研发先进电极,致力于提升ALK电解槽的性能表现;自主设计研发制氢电源,帮助大型碱性电解水制氢设备解决电网友好性和可再生能源波动性问题。

  • 同时,公司也将持续关注未来具有可行性的AEM技术路线。


10、中电丰业

资料显示,北京中电丰业技术开发有限公司(以下简称“中电丰业”)成立于2007年,是水电解制氢设备知名品牌及氢能源综合利用解决方案提供商,公司专注于水电解制氢装备的研发、生产、销售的“交钥匙”工程,具有成熟的碱性(5-1200立方/小时)水电解和源自欧洲的PEM(MW级)制氢技术和产品。

公司有十五年专注水电解技术的发展历史和一百多名专业的水电解技术精英团队,在山东省潍坊市建有15000多平米年产500MW的水电解制备生产基地和产线,是中国电解水制氢设备的领先企业。

中电丰业成功参与了300多个制氢、加氢系统的设计、生产、安装、调试和技术服务,有全规格、全技术的水电解制氢产品,产品覆盖国内各省和包括欧美在内的国际市场,是国内大规模现场制氢加氢一体站(山西大同)和首个兆瓦级PEM制氢储能项目(安徽六安)的主要设备供应商。

2023年年初 ,中电丰业与宝瀛气体、莒纳科技三方签订了碱性2000立方/小时成套设备供货及合作协议,中电丰业正式对外发布2000Nm³/h型碱性水电解制氢设备。

4月,中电丰业与通辽市经济开发区城投公司、中国天楹签订三方投资协议,共同签署“水电解制氢设备项目”投资协议书。此项目计划投资1亿元人民币,用地40亩,建设年生产能力100套1000Nm3/h碱性水电解制氢设备的生产工厂。


11、瑞麟科技

深圳市瑞麟科技有限公司专注于绿色清洁能源领域的研究,通过近十年与世界工业气体设备公司的合作,2020年,与加盟公司的国际氢能专家团队共同研发,已投产单台500Nm3/H碱性高度集成设备,并已自主独立拥有单台500-1000Nm3/H PEM制氢设备的完整工艺和生产能力。同时引进了世界上优秀的制氘设备、精密检测仪器,特气专家,实现了自主批量生产高纯氘气的能力。与浙江工业大学成立联合实验室,联合研发特气衍生产品,并成功获得了数十项发明专利、专著。

目前,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。

2022年6月,瑞麟科技全球首台大功率高性能碱性电解槽发布。[相关阅读:瑞麟科技全球首台大功率高性能碱性电解槽发布]

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。


12、嘉庚创新实验室

嘉庚创新实验室(福建能源材料科学与技术创新实验室)于 2019 年 9 月由福建省政府批准设立。

2023年3月31日,华商厦庚氢能技术(厦门)有限公司自主研发的1000标方碱性制氢装备于“厦门科学城嘉庚实验室氢能论坛”隆重发布。项目团队依托厦门大学及嘉庚创新实验室雄厚的基础研发平台,迅速完成了高效电极、新材料及电堆的开发工作,目前已建成年产能20套1000标方碱性电解槽的电极生产线及组装车间,正在筹备电解槽测试基地、新材料生产线,预计2024年推出采用自主生产的高分子材料电堆,届时设备性能将进一步提升,达到国际领先水平,成本进一步降低。

4月15日,嘉庚创新实验室举行科技产品发布会,正式发布自主研发的高性能兆瓦级PEM制氢装备新产品。该设备以低贵金属载量实现了最高性能指标,大幅降低制氢成本,使PEM制氢技术向产业化方向更进一步。[相关阅读:320Nm³/h!国产化率超90%!我国自研高性能兆瓦级PEM电解水制氢装备正式发布]

未来,嘉庚创新实验室将继续深耕氢能等新能源、新材料领域,攻克“卡脖子”技术、推动高技术成果产业化,成为绿氢革命的推动者之一,通过技术创新实现产品快速迭代,推动电解水制氢技术平价化利用,为我国能源安全事业和地方氢能产业高质量发展作出更大贡献。



END

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2、2023年PEM制氢电解槽赛道“风起云涌”?

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