隆基氢能发布1200-3000标方单体碱性电解槽 持续攻克大型化技术难关

新华财经北京9月14日电（康耕甫） 近日，隆基氢能科技有限公司（以下简称“隆基氢能”）发布了全新一代碱性电解水制氢设备ALK G系列产品，G系列产品定位为大型商业化绿氢装备，产氢量分别为1200Nm³/h、1500Nm³/h、2000Nm³/h、3000Nm³/h，牢牢占据国内大型电解槽技术的制高点。

2021年，科技部发布的国家“十四五”氢能技术重点专项中，明确单台额定产量≥3000 Nm³/h电解槽是关键技术重点攻克方向。自2022年以来，多家厂商发布了2000Nm³/h、2500Nm³/h单体碱性水电解制氢装备，制氢设备大型化已经成为行业发展趋势。

隆基氢能总裁马军表示，G系列产品是基于提高单槽产气量打造的一款适用于大型商业化的绿氢装备，也是隆基氢能面向工业领域推出的最优LCOH、最低CAPEX的产品。它采用创新材料保持产品性能和较低电耗，同时在结构设计上进行了优化，并认准核心方向攻克了一系列技术难题。

制氢装备大型化趋势明显

近年来，国家先后出台《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》等顶层设计政策文件，浙江、新疆、广西、宁夏、吉林等地也陆续出台氢能产业相关发展规划、行动方案，我国氢能产业发展明显进入快车道。

今年以来，已有多个大型绿氢项目签约落地或开工。6月，中国石化库车绿氢示范项目顺利产氢；中国石化内蒙古绿氢新能源有限公司实施建设的1万吨/年风光制氢一体化项目正式启动；年产5万吨绿氢暨氢能装备产线项目落户丰镇；三峡内蒙古纳日松项目投产。

上游项目的积极落地也促进了产业链上游制氢环节的发展。近日，隆基氢能发布了全新一代碱性电解水制氢设备ALK G系列产品，该系列产品定位为大型商业化绿氢装备，产氢量最高为3000Nm³/h，是目前国内首台3000标方碱性电解槽的发布。

同时，隆基氢能与兴国铸业也签署了氢冶金绿氢装备战略合作暨3000Nm³/h电解槽购销协议。双方将针对冶金行业中绿氢应用面临的关键问题，进行协同创新攻关，共同推进相关成套技术与装备的开发和应用推广。

事实上，制氢设备大型化已经成为行业发展趋势。2022年以来，已有多家厂商发布了大型电解槽产品。2022年10月，明阳智能下线2500Nm³/h单体碱性水电解制氢装备；2022年12月派瑞氢能下线2000Nm³/h单体碱性水电解制氢装备。进入2023年，上海电气、双良节能、中电丰业等厂商纷纷发布2000Nm³/h电解槽产品。

今年8月，中国石化新星内蒙古绿氢新能源有限公司的鄂尔多斯市乌审旗风光融合绿氢化工示范项目二期（制氢站部分）环评文件显示，拟采用4台单体2000Nm³/h的电解槽，这也意味着单体2000Nm³/h电解槽将首次批量化应用于国内大型电解水制氢项目。

距离该项目环评文件受理不足一个月，隆基氢能发布了国内首台3000Nm³/h碱性水电解制氢装备。同济大学新能源汽车工程中心副主任张存满表示，在能源大发展的趋势下，装备的大型化是必然趋势。 单体电解槽大型化，与应用模式和应用需求密切相关，大型化能够带动规模化降本，这意味着在低能耗和高稳定性的条件下，可以实现更大规模的产气。

致力于持续降低LCOH

今年年初，隆基氢能在氢能产业届首次提出了一个新概念——单位制氢成本（LCOH），并坚定认为只有持续不断地降低LCOH才是绿氢产业未来发展的主航道。而LCOH，主要由初始投资成本（CAPEX）和运营成本（OPEX）构成。

G系列产品就是基于提高单槽产气量打造的一款适用于大型商业化的绿氢装备，也是隆基氢能面向工业领域推出的最优LCOH、最低CAPEX的产品，即用低电耗产品解决OPEX的问题，用单槽大型化有效降低CAPEX。

隆基氢能不仅攻克了大型电解槽的技术研发，还将其应用于富氢冶炼，并且通过商业化订单成功落地。这项“以氢代碳”的技术变革，至少降低焦比10%、减少二氧化碳排放量10%，铁产量增加13%，节能降碳效果显著。

以绿色合成氨项目为例，年产18万吨绿色合成氨的项目，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、适配电源等核心硬件投资占比大约为48%，土建部分成本约占比9%。据此可知，制氢设备投资和土建工程成本占到项目投资一半以上。

隆基氢能经研发测试发现，1台2000Nm³/h电解槽相较于2台1000Nm³/h电解槽，占地面积可节约30%，重量减轻20%，制造电解槽的原材料钢材可减少9.4吨，相当于减少14吨碳排放。折算到单方成本，可以降低CAPEX约20%。

以年产2万吨绿氢的中国西部地区光伏发电制氢项目为例，LCOH中CAPEX成本占比为16%，大约需要52台1000Nm³/h的电解槽，电耗为4.3kWh/Nm³，设备利用率为4300小时/年。假设电价是0.2元/千瓦时，那么将这52台1000Nm³/h电解槽替换成26台2000Nm³/h电解槽后，折算到LCOH可以下降4.68%。

根据法拉第定律，电解槽的产氢量与电流密度、电解面积和小室数量成正比。马军介绍说，G系列产品通过采用创新材料保持产品性能和较低电耗，同时在结构设计上进行了优化，并认准核心方向攻克了一系列技术难题。

比如如何找到兼顾电流密度、成本和能效的材料方案？电流密度提升后，电耗会增加、材料工艺要求会提高，相应的成本也会增加。通过实验论证，隆基氢能采取创新材料工艺的途径，在电流密度提升20%的情况下，仍能保持较低系统电耗，从而保证大型电解槽的高能效。

再比如如何应对电解槽体积和重量增大带来的结构变化？增加电解面积和小室数量，意味着电解槽体积和重量都会随之增加，这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场仿真手段，优化碱液流道，确保流场均匀，从而让电解槽性能稳定。同时，对端压板、支撑结构、紧固件、管路连接等进行了适配大电解槽的设计，确保电解槽的安全可靠。

到目前，隆基氢能已获得各类授权/受理专利108项，公司自建数据模型分析团队，具备独立自主的数据模型仿真分析能力；还将在无锡打造2700㎡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、系统可靠性试验等四个实证测试平台，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。

编辑：胡晨曦

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