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氢能电解槽专家交流反馈

夜长梦山

2024-01-09 08:48:28

氢能电解槽专家交流反馈电解水制氢有三种低温水制氢方式，一种高温水电解方式（SOEC）。目前产业化比较成熟的是 ALK 和 PEM；SOEC 和 AEM 处于研发或者工程试验阶段。ALK 投资成本低，寿命长，从上世纪 90 年代就开始产业化，特点是单槽规模大，艾德曼已经实现了 4000 立方米单槽，缺点是动载性能差，电流密度低，适合大规模稳态工业化制氢，适合电网调幅的动载性。PEM 电解槽刚开始商业化，电流密度高，冷启动性能好，成本偏高是碱槽的 3-4 倍左右，也可以用于大规模制氢，如芯片企业随制随用的场景会很适配，电网调幅也可以用，特点是灵活，缺点是成本高。SOEC 可实现双向工作，可以当燃料电池用，也可以制氢，温度比较高，稳定性和安全性比较差，用的材料较差，效率较高可以达到 80%-90%，初始投资比较高，稳定性比较差。ALK 目前用 10 万小时没有问题，PEM 可以用 6-7 万小时，SOEC 只可以用 2 万小时。AEM 兼具了 ALK 和 PEM 的优点，与 PEM 相比，不需要昂贵的电催化剂和带有贵金属涂层的钛原件，与传统的 AEL 相比不需要高浓度的氢氧化钾，且 AEM 可以对氢气加压，从而从系统角度提高技术的效率，效率可以和 PEM 媲美，压力可以达到 3.9 兆帕，但是 ALK 只能有 1.6 兆帕；膜是它的缺点，缺乏稳定性，实际面积做不大。PEM 的膜全腐防烧膜，用的催化剂是薄碳、薄黑、氧化铱、氧化锆。AEM 有很多选择，没定性，不稳定，目前在离子传导稳定性上有一定突破，但是催化剂膜方面不稳定也做不大，现在最大可以做到 0.2-0.5 标方单槽。 SOEC 适合大容量，目前风光氢储一体化项目很流行，也是氢能槽主要的出货渠道，SOEC 相比 PEM 就高出 20% 效率优势。AEM 目前成本和 PEM 差不多，随着实验室成功和产业化成功，未来会和 ALK 产生竞争。SOEC 目前寿命只有 2 万小时，未来如果做到只需要更换一些关键部件，那么成本会和 ALK 差不多，叠加 SOEC 效率优势，有可能两者也会形成竞争。AEM 是 1PPM 碱液，ALK 是 6 摩尔 30%，PEM 一点碱性也没有也有自己的优势，PEM 不会被替代但会被挑战地位。碱槽竞争比较激烈，接近 200 多家，在实际下游应用场景中，参数指标是什么样的？这也是大家为何转向方槽的原因。中国的电解槽是三个流派，中船 718、考特精密、天津大陆。所有企业都是三个流派延续出来的。只有苏州一家企业是方槽流派，如蒂森克虏伯、德国马克、挪威某家等，普拉顿能源不确定。德国目前最节能产品可以做到 1 公斤 3-6 美元，方槽既节能又灵活，但国内的方槽频繁出问题，还是有很多安全隐患需要改善。电解槽不是越大越好，专家认为 5000 立方是极限，大了容易出问题。艾德曼氢能 4000 立方是 4 个 1000 方模块化，不是越大越好，还是越安全越好。电流有的标的 1 万，有的表的 1 万 5，都是噱头，虽然理论上电流越大，储气量越大，但并不是完全准确的，比如隆基标定 1 立方米 4 度电，有一家标注 3.8 肯定也是假的，都和理论值一样了肯定是瞎扯。4.2-4.5，满负荷下 4.8 以下都比较合理，每降低 1% 电耗相当于降低 10% 成本，降低 0.1 度电就是降低 10% 成本，非常厉害。

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