氫能是實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型的重要載體,近年來(lái)呈快速發(fā)展勢(shì)頭。國(guó)際能源署10月發(fā)布的《全球氫能評(píng)論(2024)》顯示,截至2023年末,中國(guó)已有超300家企業(yè)布局制氫設(shè)備領(lǐng)域,中國(guó)電解水制氫設(shè)備廠商總產(chǎn)能達(dá)38吉瓦,占全球產(chǎn)能近七成。
“這不僅展現(xiàn)出中國(guó)在氫能領(lǐng)域的快速發(fā)展態(tài)勢(shì),也反映了氫能市場(chǎng)的變革趨勢(shì)?!敝袊?guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)史立山說(shuō)。
數(shù)轉(zhuǎn)智改提效益
隨著數(shù)字化、智能化浪潮加速推進(jìn),氫能設(shè)備行業(yè)迎來(lái)轉(zhuǎn)型。
前不久,國(guó)內(nèi)單體最大的制氫裝備智能制造中心——陽(yáng)光氫能智能制造中心在安徽投產(chǎn)運(yùn)營(yíng),該中心集合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、虛擬仿真等技術(shù),配備了關(guān)鍵零部件自動(dòng)化加工產(chǎn)線、電解槽機(jī)器人裝配產(chǎn)線,使生產(chǎn)效率大幅提升;國(guó)富氫能裝備產(chǎn)業(yè)基地三期項(xiàng)目智能化工廠日前投產(chǎn),成為全國(guó)最大智能化氫能裝備生產(chǎn)基地;全球產(chǎn)能最大的電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)基地——天合元?dú)鋼P(yáng)州生產(chǎn)研發(fā)基地近日正式投產(chǎn),項(xiàng)目一期建設(shè)1吉瓦堿性電解水制氫裝備生產(chǎn)線,產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)100%自動(dòng)化、100%質(zhì)量自判定、100%產(chǎn)品數(shù)字化、100%信息共享化……
在天合元?dú)淇偛枚雾槀タ磥?lái),數(shù)字化、智能化是此輪制氫設(shè)備生產(chǎn)加工工藝“上新”的最大特點(diǎn)。
走進(jìn)天合元?dú)鋼P(yáng)州基地,只見機(jī)械臂有條不紊地抓起極板半成品放入自動(dòng)焊接生產(chǎn)線內(nèi),桁架樣式高速機(jī)器人自動(dòng)開展上下料……段順偉告訴記者,這條自動(dòng)化生產(chǎn)線融合自動(dòng)控制、聲光電檢測(cè)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等多種技術(shù),由極板自動(dòng)焊接線、流道自動(dòng)加工線、板網(wǎng)電極自動(dòng)焊接線、電解槽組裝線等4部分組成。
焊縫是電解槽核心部件極板的關(guān)鍵質(zhì)量因素,對(duì)電解槽的性能安全和制氫效率有較大影響。段順偉介紹,極板自動(dòng)焊接線同時(shí)整合了焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),焊接完畢的極板可以自動(dòng)完成缺陷檢測(cè)與質(zhì)量監(jiān)控?!拔覀冮_發(fā)的智能焊縫追蹤系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)焊縫實(shí)時(shí)識(shí)別、自動(dòng)糾偏,并通過(guò)場(chǎng)景自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品導(dǎo)入,使整體焊接效率提升30%?!彼f(shuō)。
產(chǎn)業(yè)體系待完善
電解槽是電解水制氫的核心設(shè)備,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)聚焦堿性電解槽。氫能市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所發(fā)布的報(bào)告顯示,從技術(shù)路線上看,堿性制氫占據(jù)國(guó)內(nèi)主流。根據(jù)相關(guān)廠商規(guī)劃,到2025年國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備總產(chǎn)能有望超65吉瓦。
段順偉對(duì)記者說(shuō),其中堿性水(ALK)技術(shù)比較成熟、設(shè)備成本也相對(duì)較低,比較匹配國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模化制氫應(yīng)用需求。而另一種技術(shù)路線——質(zhì)子交換膜(PEM)技術(shù)難度、成本相對(duì)較高,但有電解槽體積小、電流密度高、環(huán)保等明顯優(yōu)勢(shì),是眾多企業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)?!疤旌显?dú)湟呀?jīng)對(duì)PEM技術(shù)路線進(jìn)行了布局,此次在揚(yáng)州基地也配備了PEM相關(guān)測(cè)試平臺(tái),后續(xù)會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求逐步配套建設(shè)PEM產(chǎn)線?!倍雾槀フf(shuō)。
總體來(lái)看,當(dāng)前電解水制氫成本仍然較高。在現(xiàn)有技術(shù)和新能源發(fā)電價(jià)格條件下,ALK電解槽制氫成本接近每公斤30元、PEM電解槽制氫成本為每公斤40元,均遠(yuǎn)高于天然氣制氫或煤制氫10—15元的成本。
“氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,但綠氫占比不足1%,且成本較高。氫能產(chǎn)業(yè)鏈,尤其是綠氫產(chǎn)業(yè)鏈體系有待進(jìn)一步完善?!笔妨⑸椒治?,目前整體產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段,需要強(qiáng)有力的支持政策。