目前，我国在单槽1000标方及以上的绿氢项目运行经验上较少，在长时间运行后，电解槽会在电极、隔膜、垫片等关键部材上出现耐久性的问题。

据调研，2022年行业对碱性电解水制氢系统的关注点主要集中在设备成本；今年以来，碱性电解槽运行的稳定性、寿命及能耗受到的关注度大大提高，综合性价比成为客户关注的主要因素。

综合来看，2023年碱性电解水制氢系统的主要技术攻关方向包括：降低电耗、提升电解槽寿命和运行稳定性、提高单槽产气量、提高相应速度、优化设备结构设计。这些技术水平的提升也对电解槽厂家的制造工艺，尤其对上游关键部材电极、隔膜等提出更高要求。

保时来新材料科技（苏州）有限公司（简称“保时来”）作为我国领先的氢能源电极涂层生产厂家，正以“硬实力”推动碱性电解水制氢电极快速发展。

保时来的“破解”之道

近两年，我国在绿氢热度持续高涨，电解槽发展呈现“爆发式”，以现有的碱性电解槽关键部材发展情况来看，在产能、性能上已无法满足市场需求。以涂层工艺来区分电极制备方法，目前可主要分为喷涂、热分解、电镀法三种。其中，热分解与电镀法所制备的电极虽然测试性能优异，但成本较高且在耐久性上表现较差。

而以雷尼镍作为催化剂材料的热喷涂制备技术成熟可靠，已稳定使用超过30年，成本较低并且已经实现规模化量产，目前国内商用的碱性电解槽较多采用雷尼镍催化电极。

保时来则是采用大气等离子喷涂进行电极制备，利用等离子弧进行。其中，离子弧为压缩电弧，与自由电弧相比较弧柱细、电流密度大、气体电离度高，因此具有温度高、能量集中、弧稳定性好等特点。

（图片来源：保时来）

保时来创始人/总经理张维涛表示，目前保时来可量产供应雷尼镍1-4代。保时来电极在1000Nm³碱性电解槽3000A/㎡@2.0V@80℃下，能耗仅为4.12kWh/Nm³。

从技术水平上来看，现阶段碱性电解槽主流应用的电极电流密度仍在2000-3000A/㎡，行业普遍电耗水平在4.5-5.0kWh/Nm³。

据《势银绿氢产业发展蓝皮书（2023）》中显示，按照电耗4.0kWh/Nm³，电价0.1 元/kWh 计算，则绿氢单位制氢成本可低至 14.8 元/kg，基本可与天然气制氢平价。若绿氢与风光、风电耦合，年利用小时提高至 4000 小时以上，则成本有望进一步下降至 10 元/kg 左右，基本可以实现与煤制氢平价。

电极作为决定电解槽制氢效率的关键，相较电解槽当下“大型化、集成化、降能耗”的发展趋势看，已朝着高电密、低成本的方向靠近。

某碱性电解槽企业负责人曾表示，目前在电极方面，应对1000标方及以上的电解槽需求，在测试数据上较为匮乏，大部分仍是首台套，没有经过相关市场时间的验证。

针对行业痛点问题，保时来表示，公司即将推出可确保在高电密、低能耗下长期运行的新型电极，新型电极可以同时在阴阳极使用。目前已开机测试2000小时以上，在10000A/㎡@2.0V@80℃的情况下，能耗低至4.3kWh/Nm³。

（图片来源：保时来）

据了解，目前，保时来已经具备年产能3GW的加工能力，电极寿命可使用20年左右，同时，保时来电极产品在制备一致性（涂层均匀性、电极平整度、尺寸）上表现亮眼。

保时来创始人/总经理 张维涛表示，从市场表现来看，目前保时来在雷尼镍电极制备的一致性，结合强度，性能已处于领先地位。根据目前接单情况分析，保时来已接到200MW订单，在谈订单高达1.5GW。目前电解槽稳定性、耐久性、能耗将较此前已经得到了行业的较大重视，在这一背景下，保时来相信电极评价体系不完全、测试标准缺失等情况也将逐渐得到完善。