当前位置: 氢能网 » 制氢 » 正文

首套1000标方碱性电解槽发布已过6年,供应链发展如何了?

日期:2023-11-14    来源:势银能链

国际氢能网

2023
11/14
13:40
文章二维码

手机扫码看新闻

关键词: 碱性电解槽 电解水制氢 氢能产业

今年以来,我国电解水制氢市场热度不减。2023年前三季度的新增绿氢项目快速增长,大型绿氢示范项目纷纷建成投产。6月,我国首个万吨级新能源制氢项目——内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目成功制取第一方氢气;8月,中国石化宣布,我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产。

在电解水制氢的四大技术路线中,碱性电解水制氢投资成本低、寿命长、已实现商业化,单槽规模大(单槽已达15MW),适合大规模稳态工业化制氢,因此,绝大多数绿氢项目均采用碱性水电解制氢技术路线,少部分采用PEM制氢或SOEC制氢。

自2017年,考克利尔竞立发布全球首套1000Nm³/h碱性电解槽以来,至今已有6年时间。那么目前,碱性电解槽及关键部材供应链发展情况如何?

央国企“谋局”电解槽,单槽3000大关已突破

今年以来,24家企业共发布碱性电解槽新品26款(根据公开资料整理,存在遗漏可能)。其中,中集集电、中集氢能、航天工程、中国石油宝石机械、山东汉德、华秦新能源、爱德曼、兰石研究院、龙蟠科技、中车风电、中国能建京电设备、华易氢元等均发布了自身首台电解水制氢装备,其中,新入局企业绝大部分拥有央国企背景和上市公司背景,在厂房用地、团队搭建、生产和研发费用方面具备雄厚的资金支撑。

产品方面,碱性电解槽的单体大型化迭代升级,正在进一步发展。今年9月,隆基氢能发布新一代LonGi ALK G系列产品实现了从能效新高到单产新高,单槽最大产氢量已达3000标方。

同时,除大标方外,已有企业正在寻求新的优势突破点。如宏泽科技发布的国内首台2000标方常压碱性电解槽、爱德曼发布的4000标方并联撬装新型高性能碱性电解槽、华易氢元1500标方高温碱性电解槽、奥扬绿能交付的国内首台极寒运行碱性电解水制氢装备等。

“新品、扩产、新入局”,电极加速迈入高电密时代

今年以来,保时来新材料、莒纳科技、力炻电极、盈锐科技等国内电极供应链企业给出了“融资、新品、扩产、新入局”的反馈,碱性电解槽正加速迈入高电密时代——

保时来新材料科技(苏州)有限公司

总公司成立于1964年,是全亚洲第二家从事表面热喷涂增材厂家,国内民营企业第一家,自2001年开始服务碱性电解槽电极网喷涂业务,目前保时来新材料科技(苏州)有限公司,是国内最大,最专业的氢能源电极涂层生产厂家,在常熟工厂预计总投资1亿元,投入10条全自动生产线,主要研发生产氢能源碱性电解水制氢设备电极网。

10月,保时来完成了新一代BSL-SEVEN 10000A/m²@1.90V@80℃非贵金属微纳织构电极的3000小时电解槽平台测试。8月,保时来旗下的碱性电解槽用电极网获得DEKRA德凯AOC证书。

目前,保时来已成功完成A轮融资,建设了集材料测试、电极性能测试、工艺研发车间、电解槽测试平台等专业业的绿色制氢电极研发中心。未来,保时来将从提高电极活性电位数量和提升电极本征活性两个方面入手,开发新型微纳织构电极。

上海莒纳新材料科技有限公司

莒纳科技是一家专注于电极材料和工艺领域的高新技术企业,其技术团队由来自中科院硅酸盐所的研发人员领衔,管理团队则由全球500强跨国公司高管组成,中西合璧的创业团队既具备全自主的创新能力,又拥有国际化的经营理念。

1月12日,莒纳科技“碱液电极产品发布会兼成都工厂启用仪式”于成都隆重召开。活动当日,莒纳科技首款碱液电极JA系列产品、首条碱液电极中试产线正式发布与启用,“莒纳电极+复合隔膜+平板结构+扩散层”在实际测试中表现优异,电密最高可达11900A/m²。

近日,莒纳科技完成近亿元Pre-A轮融资,本轮由长江创新领投,东方嘉富、阳光照明跟投。莒纳科技表示,公司年底将发布碱液电极新品和PEM膜电极。此外,由莒纳科技与中国氢能联盟研究院等生态圈伙伴共同组建的电解槽核心零部件测试平台已落地成都,届时也将正式投运。目前,公司的MW级示范项目也即将完成交付,正式进入商业化验证阶段。

力炻电极技术(杭州)有限公司

力炻电极技术(杭州)有限公司总部位于国家级杭州临空经济示范区。该公司以推动电化学未来为使命,核心团队来自全球领先的催化电极制造商,拥有多年工业电化学不溶性电极的设计,制造和应用支持经验。在多个应用领域拥有独立开发产品,并取得领导地位的成绩。

据力炻电极相关负责人介绍,力炻电极具备针对不同应用条件,工艺条件,提供电极的定制化解决方案与应用服务的能力。力炻电极通过热分解的方法,多次的涂覆-转化-烧结的过程,完成制氢催化涂层的制备,可以实现对涂层的成分,结构和组织的控制,从而更好地应对电极面临的逆向电流,铁离子,波动负载等挑战。

10月30日,力炻电极技术(杭州)有限公司正式与国内著名的投资机构涌铧投资签订了增资扩股协议。

力炻电极表示,本次融资的资金将主要用于公司在电解水制氢先进催化电极材料的研发投入以及制氢电极工厂的建设。通过一年多的努力,基于混合贵金属氧化物的新型制氢电极研发工作已经进入客户端中试阶段,预计将于2024年初正式上市。

北京盈锐优创氢能科技有限公司

北京盈锐优创氢能科技有限公司是盈锐源创科技有限公司旗下子公司,是专注于电解水制氢关键核心零部件(高性能催化电极)的研发、生产、销售为一体的高新技术企业,从本征催化材料的研发、热喷涂催化材料的制备、催化功能涂层设计,到热喷涂表面处理工艺全生产链,能为用户提供二元合金催化电极、三元合金催化电极和多元合金催化电极成套产品解决方案。

8月30日,盈锐科技发布创新技术迭代产品——陶瓷免活化催化电极。此次盈锐科技发布的电极新品是陶瓷电极在国内市场“首秀“。

目前,盈锐科技催化电极已经电解槽厂商、科研机构、高校等多方测试,并批量应用于制氢头部企业1000标方电解槽。

复合隔膜多家新企入局

现阶段,主流使用的是聚苯硫醚 PPS隔膜,高性能的复合隔膜尚未全面使用,仍在小规模应用验证阶段。

考虑到功能性,目前国内碱性电解槽企业多使用日本东丽的 PPS隔膜。国内也有具备PPS隔膜供应能力的厂家,如天津凯瑞科技有限公司、天津津纶新材料科技有限公司等,但是目前市场占有率并不高。

不过,随着国内氢能产业的不断发展,应用端对碱性电解槽的性能表现逐渐提出更高的要求,相较于传统PPS隔膜,涂覆无机层的高性能复合隔膜在未来将更具有发展潜力和市场竞争力。

目前国外的Agfa(爱克发)能提供较为成熟的产品,国内的碳能科技(北京)有限公司、山东蓝拓氢能科技有限公司、中山市刻沃刻科技有限公司、宁波中科氢易膜科技有限公司、北京元泰能材科技有限公司等多家企业也已经在ALK制氢复合隔膜领域深耕。

碳能科技(北京)有限公司

碳能科技成立于2015年,其自主研发了碳中和利用技术、碱性电解水制氢关键隔膜材料和工业高盐废水电化学脱氮技术。碳能科技开发的新型无机-有机复合膈膜(简称复合膈膜),由陶瓷粉体和支撑体组成。该复合膈膜表面致密,内部为纳米孔道结构,阻断氢气穿越能力强,同时透过电解液离子,具有永久亲水性,其电解性能已达到国际领先水平。

山东蓝拓氢能科技有限公司

蓝拓氢能成立于2021年1月,作为具备核心部材及生产能力的电解水制氢设备制造商,现阶段,已拥有复合隔膜研发及工业化生产能力。公司主要产品包括:碱性电解水复合隔膜、圆形高压电解水制氢电解槽、方形常压电解水制氢电解槽。

近日,蓝拓氢能绿氢装备制造项目首台加氢站实用型电解槽成功下线。据了解,蓝拓氢能绿氢装备制造项目是落户岚山的首个氢能源项目,计划总投资3.5亿元,主要开发利用水电解制氢及储能高性能膜材,生产高性能水电解制氢装置,推进钢铁绿色冶炼。

据蓝拓氢能总经理张浩表示,按照工程计划,蓝拓氢能将启动常压方型电解槽的安装工作,并再投资1亿元建设氢电耦合发展制氢示范项目,该项目主要利用园区光伏电站资源,实现绿电就地转化制氢,打造智能化、标准化、一体化、可复制化的氢电耦合电解水制氢示范工程。

中山市刻沃刻科技有限公司

刻沃刻科技成立于2019年,主攻隔膜技术。历经3年研发,刻沃刻科技在2021年成功制备出国产碱性电解槽第三代复合隔膜产品——K系列复合隔膜,并已申请国家专利。

据了解,K500+复合隔膜由高强度、强耐化性的网状纤维织物与无机陶瓷粉体聚合组成,拥有低能耗、耐强碱、耐压强、结构稳定、设计使用寿命≥5年等优势。今年3月,刻沃刻科技已完成千万级天使轮融资,本轮融资将主要用于团队扩张及产线配套设施完善。

近日,刻沃刻科技完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由线性资本领投,老股东险峰长青跟投,明德资本持续担任独家财务顾问。本轮融资将主要用于产品研发、产线及配套设施扩建以及团队扩张。

宁波中科氢易膜科技有限公司

中科氢易成立于2022年5月,公司专注于高分子隔膜产品研发,在研产品包括复合膜、离子溶剂膜和阴离子交换膜,主要面向碱性电解水制氢及碱性体系液流电池市场

7月11日,中科氢易宣布完成数千万元天使轮融资。本轮融资由麟阁创投、国家电投联合领投,华金资本、银鞍资本、凡创资本、宁波镇海产投联合跟投,所获资金主用于复合隔膜产线建设,工艺的持续优化以及补充公司现金流。

2月,中科氢易获得千万级种子轮融资,本次融资由麟阁创投领投,夯邦资本,华源资本和中信逸佰年跟投,本轮资金将主要用于电解水制氢复合隔膜及离子溶剂膜中试产线的搭建,团队完善及市场拓展。

北京元泰能材科技有限公司

北京元泰能材科技有限公司成立于2022年12月,团队来自欧阳明高院士团队孵化的能源材料企业,专注于研发应用能源转换装备(制氢装置、储能装置)的核心技术——膜产品,并提供基于膜工艺的系统解决方案。

目前主要产品为碱性电解水(ALK)制氢隔膜,制备产品性能对标国际碱性隔膜头部企业,根据测试反馈,元泰旗下产品在500微米、300微米和200微米厚度的产品初步测试中,数据结果已经赶超行业企业。目前预计下半年实现2m*2m隔膜的制备。

现阶段,国内能够仅有少数厂商可提供成熟复合隔膜产品,主要受到技术性、经济性、测试验证要求等三大因素限制——

技术性:复合隔膜在技术上尚未成熟,隔膜产品本身的功能性也处于完善阶段。在技术方面主要存在以下几个难点:1.材料的选择:需要选择能够在高浓度碱液中长期稳定运行,同时具有良好的机械性能和电化学性能的材料。2.结构的设计:需要设计出具有适当孔隙率和孔径大小的隔膜结构,以保证氢气和氧气分子不能通过,同时允许电解液离子通过。3.生产工艺:需要掌握精确的制造工艺和技术参数,确保隔膜的均匀性、一致性和可靠性。

经济性:目前多家电解槽企业正在努力降本,隔膜作为电解槽核心零部件之一,其价格也是企业重点考虑的因素。就目前的价格来看,东丽的PPS隔膜价格在每平米400元左右。进口的Agfa复合隔膜每平米则要在300美元以上,国产复合隔膜价格每平米在700元左右。对于1000Nm?/h规模的碱性电解槽,如果使用复合隔膜,单槽的成本可能就要增加25万元左右(不考虑性能提高后小室数减少),与PPS隔膜相比,价格上缺少竞争力。

测试验证要求:在与业内企业交流的过程中,势银(Trendbank)了解到目前碱性电解槽企业对于隔膜的验证测试要求较高,除了基本的参数测试要求,未经过上槽验证的隔膜不会直接使用。而上槽验证时长,一周是最低的要求,有些企业可能会要求几个月的测试验证。

密封垫片正朝着标准件转换

密封垫片作为电解槽密封的主要部件,其性能要求具有不泄露耐碱性腐蚀、耐高温高压、良好的抗蠕变性以及良好的压缩回弹性。垫片方面,受限于验证周期长等门槛,在电解槽中有应用案例的企业较少。

目前,氟达氢能、科赛新材、海根新能源、山东森荣新材料等企业均已布局密封垫片市场。

一位氢能密封领先企业相关负责人向势银氢链表示,螺栓、碟簧、端板、垫片均为电解槽密封主要部件。密封垫片的迭代升级往往需要跟随着密封系统的更迭进行,产品验证周期长,单纯对密封垫片进行改进,一时间客户端也较难接受。同时,垫片对于性能方面的影响远不如隔膜、电极。目前密封垫片正在逐渐从非标件朝着标准件转换。

返回 国际氢能网 首页

能源资讯一手掌握,关注 "国际能源网" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发新闻

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网