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PEM电解水制氢设备崛起

日期:2021-10-28    来源:高工氢电  作者:游保平

国际氢能网

2021
10/28
08:41
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关键词: 电解水制氢 制氢设备 氢气制备

在碱水制氢(AWE)、PEM制氢和SOEC制氢三大技术路线中,PEM制氢技术的运行电流密度高、能耗低、产氢压力高,适应可再生能源发电的波动性特征、易于与可再生能源消纳相结合,被认为是电解水制氢的适宜方案。

今年以来,国内PEM电解水制氢设备在技术端和市场端都有了显著的突破,PEM制氢进展迅速。中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、高成绿能、深圳绿航等多家公司在PEM制氢设备方面的订单同比都有不同程度的增长。

整体来看,PEM电解水制氢设备市场正在逐渐兴起,开始在以碱性电解水制氢设备为主的市场格局之中突围,并不断向上突破。

兆瓦级PEM电解水制氢设备破冰

对于国内PEM电解水制氢设备行业来说,今年以来最显著的变化在于兆瓦级PEM电解水制氢设备开始破冰。

首先是在产品的研发和测试上,取得了较大的突破。今年10月中旬,大连化物所燃料电池系统科学与工程研究中心研制的兆瓦级质子交换膜(PEM)水电解制氢系统,在国网安徽公司氢综合利用站实现满功率运行。经专家现场测试,该系统额定产氢220Nm3/h,峰值产氢达到275Nm3/h。

而早在今年3月,上海电气电站集团与大连化物所揭牌成立PEM电解水制氢技术研发中心,就签订了“兆瓦级模块化高效PEM电解水制氢装备及系统开发”项目合作协议,经过半年多时间,首款兆瓦级PEM电解制氢系统成功产氢。

除了国内的知名科研院所在发力兆瓦级PEM电解制氢设备,国际巨头也在瞄准中国市场。

9月24日,康明斯发动机(上海)贸易服务有限公司以2700万元中标内蒙古自治区乌兰察布市《“源网荷储一体化”关键技术研究与示范》项目的1台2.5MW级PEM电解水制氢系统。

该中标项目包括PEM电解槽、氢气纯化系统、整流变压器、控制柜、冷却系统、冷冻系统、水处理系统、空冷散热器等,将采用现场交货方式,经系统调试、试运行、完成验收后质保期内检修维护。

显然,PEM电解水制氢设备在研发和应用方面都有了实质性的进展。

PEM制氢设备国内外市场格局

与国内才刚起步形成强烈对比的是,国际上PEM制氢设备的商业化进程早在20年前就已经开启,NEL-Proton、SIEMENS、ITMPower、Hydrogenics等公司几乎囊括了世界范围内的PEM电解制氢设备市场。过去10年间,全球加速推进可再生能源PEM电解水制氢示范项目建设,示范项目数量和单体规模呈现逐年扩大的趋势,目前PEM水电解制氢已迈入10MW级别示范应用阶段。

具体来看,NEL-Proton PEM电解制氢装置的部署量超过2000套(分布于72个国家和地区),拥有全球PEM电解制氢70%的市场份额,具备集成10MW以上制氢系统的能力;收购了Hydrogenics的康明斯也在今年9月,接到中国市场兆瓦级PEM制氢设备订单。

国内企业中,聚焦PEM电解水制氢设备的公司及科研机构主要有中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、高成绿能、淳华氢能、深圳绿航等。

中国船舶718所上半年在国内电解水制氢设备领域的市场占有率颇高,现阶段正在重点发力PEM电解水制氢,其已扩容新建2大厂房,其中PEM电解水制氢设备年产能120台/套。

9月下旬,中国船舶718所下属派瑞氢能公司向马来西亚某大型化工企业交付一套产氢量为300Nm3/h的PEM制氢设备,成功开拓了国际市场。

“公司前三个季度已经交付了大批的小型PEM电解水设备订单。”718所技术部部长刘晓峰透露,公司兆瓦级PEM电解水设备已经快要完成调试工作,预计会在下个月交付四川投入示范应用。

山东赛克赛斯今年前三季度电解水制氢设备的销售额超过去年一倍以上,小型PEM电解水制氢装置销量超过8000台;大型设备订单持续不断,包括出口伊朗。“今年到现在一直没闲着,订单非常火爆,PEM电解水制氢设备有一段时间甚至供不应求。”该公司工程部总监侯力军表示。

在绿氢发展呼声高涨背景下,电解水制氢正迎来新一轮发展机遇,预计未来对大型PEM电解水制氢设备需求将进一步增加。


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