8大央企电解槽盘点!,电解槽

自国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》 以来,可再生能源制氢项目落地加速,制氢设备需求井喷。随着1000标方以上碱性制氢设备和兆瓦级PEM制氢设备的陆续推出与交付使用,大大推动了我国氢能的规模化发展。

据统计,98家中央企业中已有46家布局氢能制储输用等各个环节,其中在电解水制氢设备布局的央企主要有以下几家:

01中船集团

派瑞氢能是中船718所氢能产业相关业务资源整合,并进行增资后成立的公司,目前已经开始筹备上市工作。中船718所堪称国内电解水制氢设备鼻祖,综合技术实力最强的企业。目前制氢设备产品已成功出口20多个国家和地区。

其在碱性和PEM制氢均有布局。据彭博新能源统计,2022年派瑞氢能电解槽(碱性+PEM)产能达1.5GW。

碱性制氢:

派瑞氢能碱性水电解制氢设备分为分体安装式、一体式、集装箱式,可根据用户需求进行量身定制。分体安装式制氢系统,单台设备产氢量可达20Nm³/h-2000Nm³/h;一体化型制氢系统专为电力系统设计的产品,单台设备产氢量为5Nm³/h-10Nm³/h;集装箱式制氢系统,单台设备产氢量5Nm³/h-100Nm³/h。产品氢气未经纯化处理前纯度可达到99.8%,经过纯化处理后纯度可达99.999%。

2021年11月派瑞氢能为冬奥会氢气供应项目生产的首台1000Nm³/h电解槽成功交付。该电解槽是冬奥会氢气供应关键性保障项目的核心设备,为双极压滤式加压水电解制氢装置,制取的氢气用于冬奥会园区燃料电池车氢气加注。

2022年12月16日,派瑞氢能发布全球首台套单体产氢量2000Nm³/h水电解制氢装备。该电解槽单槽可扩容3000Nm³/h,与原有技术相比,其运行电流密度提升30%,电解槽槽体重量降低40%,整套制氢系统具备10%-120%的动态调节能力,系统能耗可达到甚至优于国标一级能效标准,可显著降低30%的运营成本。

PEM制氢:

派瑞氢能PEM纯水型电解制氢装置单台设备产氢量为0.01~300Nm³/h。电流密度可达1A/cm2以上;电解制氢效率可达85%以上;具有较好的宽功率波动供电适应性,可实现产氢量0~100%智能调控。

02中国华电

中国华电于2020年7月成立中国华电氢能技术研究中心,重点围绕氢能产业开展布局。与中船集团一样,中国华电在碱性和PEM制氢设备均有布局。

碱性制氢:

2022年7月,中国华电首套1200Nm³/h碱性电解槽产品下线,电流密度提高约30%,整体重量减少近10%,直流能耗指标小于4.6千瓦时每标方氢气;在1.6MPa运行压力下,该电解槽的额定产氢量达到1200Nm³/h。

PEM制氢:

2022年8月,中国华电旗下A股上市公司华电重工在接受投资者调研时称,公司承担着中国华电“揭榜挂帅”科技攻关项目,正在积极开发PEM电解水制氢装置。2022年,华电重工投资并控股通用氢能,通用氢能拥有氢能燃料电池核心材料产品气体扩散层、质子交换膜及催化剂的生产配方、生产工艺、核心技术。

03中国石化

2022年3月11日,中国石化成立氢能装备公司——中石化石油机械股份有限公司氢能装备分公司,主要布局PEM制氢设备。

2021年11月,中国石化石科院和燕山石化合作开发建设的中国石化首套30Nm³/h PEM电解水制氢示范站成功投用,打通了PEM制氢设备从关键材料、核心部件到系统集成的整套流程。

2022年12月,中国石化首套自主研发的兆瓦级(约200Nm³/h)质子交换膜(PEM)电解水制氢装置在燕山石化成功开车。该电解槽采用自主开发的高性能阴、阳极催化剂和大尺寸均一膜电极,最大产氢量可达250Nm³/h,功率调节范围5%~125%,产氢压力可达3兆帕,氢气纯度为99.999%。采取集成设计、一体成撬的设计理念,占地面积不到40平方米。

另外,中国石化积极谋求国际合作。2021年12月,中国石化资本公司发起设立的恩泽基金与康明斯共同出资成立康明斯恩泽(广东)氢能源科技有限公司,合资公司将领先的质子交换膜(PEM)电解水制氢技术在中国进行本地化产品开发、生产和销售。

产线建成后将生产康明斯HyLYZER系列质子交换膜(PEM)电解水制氢设备,一期年产500兆瓦能力将于2023年建成并实现量产,后续产能可根据市场需求扩大到GW级。

04国家电投

长春绿动氢能科技有限公司由吉林电力股份有限公司、国家电投新疆能源化工有限责任公司、中韩(长春)国际合作示范区共同出资成立。

2022年7月,长春绿动推出了200Nm³/h的PEM制氢系统,采用集成式制氢产品,由多个电解槽组合而成。目前,完成运行测试的兆瓦级PEM电解制氢装备已交付“吉林长春中韩示范区可再生能源制氢加氢一体化项目”绿氢示范项目使用。

05中国华能

2021年11月,华能首套1300Nm³/h碱性电解槽下线仪式成功举办。该电解槽由考克利尔竞立与华能四川公司、华能四川氢能公司、华能清能院等联合研制。

设备额定产氢量1300Nm³/h,最大产氢量可达1500 Nm³/h,最高电流密度达6000 A/m2(安/平方米),在能耗方面,低于4.2 kWh/NmH2(千瓦时/标准立方米氢气)的直流能耗显著优于国家大型电解槽的一级能效标准。与同等级设备相比,由于电流密度的显著提升,本套设备体积缩小超三分之一,单位设备投资减少25%。同时,设备将接入全国产化分散控制系统(DCS),可集成一键启动、无人值守、远程监控、设备互联等智能化控制技术。

06中国宝武

宝武清洁能源有限公司成立于2019年,是依托中国宝武的资源成本优势、空间布局优势设立的清洁能源创新发展平台,聚焦氢能源、工业气体、LNG产业方面的布局。

2022年1月,在宝武清能的协同下,宝武重工马钢重机顺利完成首台(套)30Nm³/h碱性水电解槽的制造装配。该套30Nm³/h碱性水电解槽的成功研制,使得马钢重机积累了宝贵的制造经验,具备电解槽关键设备的制造能力,为宝武重工氢冶金装备制造产业发展打下了坚实的基础。

07中国航天

航天长征化学工程股份有限公司成立于2007年6月,隶属于中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院,专业从事煤气化技术及关键设备研发、工程设计、技术服务、设备成套供应及工程总承包。

航天工程公司依托中国航天在运载火箭和液体火箭发动机研制、生产和试验方面积累的优势,应用于煤炭洁净高效利用领域,形成了拥有我国完全独立自主知识产权的“航天粉煤加压气化技术”,是世界上最成熟的煤气化技术之一,成功应用于50余个项目,遍布28个省份。

5月1日,航天长征化学工程股份有限公司自主开发的1000型碱性电解制氢系统正式下线。此次下线的碱性电解水制氢系统,结合航天工程多年来在化工领域的工程技术积累,开发出的符合化工设计体系和安全评价等级的大标方碱性电解制氢装置,标志着公司在“绿氢核心装备和工程技术”板块开辟了一条新赛道。

同时航天长征同时布局PEM水电解槽设备,其高可靠性PEM制氢系统也即将下线。

08中国石油

宝鸡石油机械有限责任公司始建于1937年,是中国石油天然气集团所属的国内规模最大、制造能力最强的石油钻采装备研发制造企业。2005年被国家科技部认定为“国家火炬计划重点高新技术企业”;2006年被国家发改委授予“全国振兴装备制造业重要贡献单位”。

中国石油首套1200立方米碱性水制氢电解槽5月24日在宝石机械公司下线。宝石机械1200立方米碱性水制氢电解槽采用高电密、低能耗设计,额定产氢量为每小时1200立方米,最大产氢量每小时可达1500立方米,单位耗电量小于4.2千瓦时,优于《碱性水电解制氢系统“领跑者行动”性能评价导则》中的先进水平评价标准,且在多个方面实现了技术创新。

同时,宝石机械对碱性电解水制氢系统的隔离整流变压器、整流电源、离网型柔性后处理系统、氢氧纯化系统、智能过程控制与监测系统等进行了全面技术攻关与产品研发。

目前,宝石机械已具备千立方米级碱性电解槽制造技术和工艺储备,建立了技术研发、生产制造和总装试验专业团队。下一步,公司将以1200立方米碱性水制氢电解槽为基础,持续开展节能降耗、轻量化、模块化以及宽功率适应性的大规模碱性水制氢电解槽新产品开发,同时致力于先进制氢、高效储氢、多元用氢以及氢能制储输用一体化系统解决方案的研究,围绕油田、炼化企业绿电制氢开展示范应用和市场推广。


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