聚焦產業痛點，緊抓氫能脈搏。氫能產業的發展離不開行業上下游的聯合推動，更離不開企業的深耕與創新。CHEC第二屆世紀氫能大會期間，氫能觀察對話考克利爾競立（蘇州）氫能科技有限公司副總經理王國祥，深入了解制氫產業。氫能觀察：目前電解槽的最大產氫量是多少？據說已經達到1500m3/h的產氫能力，什么時候可以交付出1500m3/h的電解槽？王總：目前我們公司已經投入商業化應用的電解槽中，單機產氫量最大的是我們為中國華能集團生產的DQ1300-1.6的電解槽，該型號電解槽的額定產氫量為1300 Nm3/h，具備20%到115%的寬頻調諧制氫能力，最大產氫量可達1500 Nm3/h，在消納波動性可再生能源方面展現出巨大潛力。目前，我們也在積極研制單機產氫量1500Nm3/h的電解槽，預計今年會交付。王總：今年上半年，雖然全國疫情嚴峻復雜，但考克利爾競立多措并舉做到了抗疫“不停歇” 業務“不停擺” 服務“不打烊”，保產保供出廠多臺套產氫量1000Nm3/h系列的堿性電解水制氫設備，助力多晶硅、化工、鋼鐵等行業發展。今年5月，我們以排名第一的好成績入圍中石化新疆庫車項目，中標6組每組4臺（共計24臺）單機產氫量1000Nm3/h的堿性電解槽——數量約占總訂單量的50%。7月初，我們也已順利完成首批4臺套的電解水制氫系統的發運。考克利爾競立始終堅持以客戶的利益為中心，為客戶提供安全可靠的產品，基本做到了各項目的如期交付。氫能觀察：目前生產的電解槽均為堿性電解槽，是否在質子交換膜和SOEC電解水制氫上有業務拓展的考量？為什么選擇側重發展堿性電解槽？王總：考克利爾競立專注堿性電解水制氫設備的生產、研發30年，我們一直在努力推動國內堿性電解水技術和設備制造的創新，以及工藝集成能力以及供應鏈系統管理。另外，我們也積極推動堿性電解水制氫設備生產的國產化發展，在與中國華能集團合作的DQ1300-1.6的產品上，我們就將全國產化分散控制系統（DCS）變成了現實。我們之所以專注在堿性電解水制氫設備上，是因為堿性電解水制氫技術在20世紀中葉就已實現了工業化，它的技術是非常成熟的。從壽命方面看，我們30年來生產了1000多臺電解槽，很多產品都在項目上實際地運行了很多年，因此我們可以拿出數據證明，堿性電解槽擁有近30年的壽命。再加上堿性電解水制氫設備沒有貴金屬催化劑的約束，成本低，單機規模大，非常適合在大規模可再生能源制氫項目中使用，基于堿性電解槽擁有的顯著優勢，以及國內外大項目的選擇傾向，可以預見，至少在2030年以前，堿性電解槽將仍是大勢所趨，因此我們選擇堿性電解槽。當然，我也一直在關注PEM、SOEC、AEM等電解水制氫技術。未來如果PEM可以突破貴金屬催化劑等技術瓶頸，SOEC、AEM能夠商業化發展，那我們也會考慮在這些領域拓展業務。氫能觀察：考克利爾競立生產的電解槽有哪些相比于國內其他家電解槽的優勢？王總：考克利爾競立在減少電阻、優化電極材料、提高電流密度等方面，已經有了很多技術突破，為我國大規模可再生能源制氫項目提供了堅實可靠的技術、設備保障。在單臺產量上，我們已經投入運行的單機產氫量1300Nm3/h制氫設備在我們生產出國際首臺套1200Nm3/h設備的基礎上再次打破世界記錄，可為規模化制氫提供解決方案；在電流密度方面，目前我們已經能做到6000A/m2，通過電流密度的提高，設備大型化就有了很好的基礎。這方面我們已經有了自己的專利技術保障，如無接觸電阻電極技術等；在自動化方面，我們采用主流品牌PLC/DCS控制系統，全自動控制“一鍵啟動”，無人值守。可以節約運行過程中的人員成本；在安全性方面，我們的堿液循環泵、補水泵上均設置備用，可保證不停機檢修。監控儀表都設置雙儀表或采用不同的型式儀表。隔膜采用非石棉隔膜；在集成化方面，我們已經為寶豐能源、中石化等大型化項目提供2對1、4對1的多臺電解槽對應一個處理框架的模式，系統運行時，通過控制邏輯可使其電流、電壓、系統壓力、氫氧液位、氫氧堿液的溫度以及堿液流量等處于穩態，即不管同時升降電流、分別升降、突然調停一臺還是多臺同時跳停，氣液處理框架的液位以及系統壓力以及溫度、氣體純度都能保證相對平穩，并且能夠有效降低設備投資。此外，我們的堿性電解槽還有副電極超大的比表面積、氣體出口槽面法蘭連接、“覆鎳合金”專利技術制造等優勢。氫能觀察：對于目前的市場而言，提高單機產氫量是制氫企業攻關重點，是否意味著產氫量小的制氫設備未來將失去市場？王總：對于小型制氫設備失去市場，我是持反對意見的。我們考克利爾競立積累了30年的堿性電解水制氫設備的生產經驗的同時，也延續了30年來拓展的單機產氫量0.3m3/h~1300Nm3/h的電解槽的成熟生產線。這么多型號產品的技術積累，為我們不斷地滿足市場需求提供了強有力的支持。從市場角度而言，長尾是一定會存在的，我們不能只看到大項目對產氫量1000Nm3/h電解槽的需要，而忽視長尾市場的需求。從我們自身角度而言，我們在大型化設備上的創新，需要在小型設備上進行試驗和驗證，擁有0.3Nm3/h~1300Nm3/h的成熟生產線，也為我們研發更高性能、更緊湊結構的大型電解槽提供了扎實的支撐。氫能觀察：目前水電解制氫設備的技術瓶頸在哪？100%國產？王總：我覺得堿性電解水制氫主要問題還是要降本節能、提質增效。想要降本節能，就是要提高工廠生產的規模化、自動化以及產品的標準化發展。而增效則在于降低電耗。目前堿性電解水制氫設備的電流密度和電耗方面還有一定的優化空間，想要可持續地發展，提升單機產氫量仍是發展的重點。一味地增加電解槽體積，并不能夠在提升產氫量的同時提高效率，相反，我們更傾向于生產占地面積更小、能源利用率更高的堿性電解槽，推動堿性電解水制氫往大型化、集成化方向發展。未來我們將繼續從電極材料和結構等方面提升性能，同時尋找性能更高、成本更低的電極材料，爭取將再一次刷新國際上堿性電解水制氫的技術紀錄。當然，在國產化方面我們也已經做了很多嘗試，也有了很多顯著的成效。比如我們去年11月下線的國際首臺套產氫量1300Nm3/h的電解槽，就首次采用全國產化分散控制系統（DCS），集成一鍵啟動、無人值守、遠程監控、設備互聯等智能化控制技術。氫能觀察：對于水電解制氫設備成本居高不下的問題有何見解？王總：其實堿性電解水制氫設備相比其他技術，成本已經是最低的了，不過還是有一些空間可以努力的。比如生產的自動化、智能化，以及產品的標準化方面。因為我們的產品基本上還是屬于定制化的，還是要根據項目的要求，去為客戶提供個性化的解決方案，因此目前不太能夠實現生產的自動化流程。如果未來可以實現產品的標準化，那么我們就可以規模化、自動化、智能化地生產，這樣肯定會降低一部分人力成本以及采購的成本。氫能觀察：何時能夠真正實現“體積小型化，高動態響應”？王總：自從2017年我們將電解槽的電流密度從2000A/㎡提高至4000A/㎡以來，我們一直在提高堿性電解槽的能效、降低能耗上不斷研發創新。現在我們已進入商業化的電解槽中，去年下線的國際首臺套產氫量1300Nm3/h的電解槽最高電流已經實現了6000A/㎡，直流能耗可以低至4.13Kwh/m3H2，整個體積相比市面上1000Nm3/h的電解槽縮小了三分之一。實驗室也數據顯示，我們的電解槽也有望實現8000A/㎡高電流密度。所以在體積小型化上，我們一直都在努力，也有很多可喜的成績。在響應速度方面，我們的產品在55℃熱啟動到滿負荷只需2分鐘，響應速度可媲美抽水蓄能。在使用IGBT的情況下，我們產品的響應時間可以達到秒級。何時能夠真正實現“體積小型化，高動態響應”？確切的時間我無法給出，但我相信我們產品的更新迭代速度，正努力引領行業的發展，未來一定會給市場提供滿意的答卷。氫能觀察：考克利爾競立的產能如何？有沒有擴產的計劃？王總：我們目前年產能是600MW，為了滿足迅速攀升的市場需求，我們在年前就已經推進擴廠的計劃，目前已經有新的廠房可以投入使用，預計很快我們的年產能就可以達到1GW的狀態。氫能觀察：國內制氫市場目前接納度較強，考克利爾競立如何在未來日趨激烈的競爭中站穩腳跟？王總：在技術水平上，我司設備已經處于國際領先水平。作為深耕綠氫領域30年的堿性電解水制氫設備生產商，自從1992年出口第一臺設備到印度以來，考克利爾競立的產品已經遍及世界30多個國家，積累了豐富的生產經驗以及深厚的技術積累。目前，我公司生產的堿性電解水制氫設備都屬于國標一級能耗，即直流能耗小于4.3kWh/Nm3H2。同時，我們去年已經接連出廠1200Nm3/h、1300Nm3/h設備，在設備大型化方面已領先全球。而且我們在大型設備的集成化上，已經推動著2對1、4對1乃至8對1的綠氫方案成為現實。例如中石化新疆庫車項目，我們提供了4臺單體產氫量1000Nm3/h電解槽對應一個處理框架的設備系統的解決方案，在提高設備的性能、減少占地面積以及設備成本的同時，也為行業提供了更多引領和示范。另外，2021年考克利爾競立堿性電解槽出貨量為160MW，約占全球堿性電解槽316MW總出貨量的50%。在專利方面，我們擁有近50項專利，并且參與了近10個氫能行業國家標準的制定。我們作為在綠氫制備行業深耕30年的先行者，接下來會繼續在擴大產能、提升生產效率、保證出貨量等方面積極布局，打造具有國際影響力和市場競爭力的產品，為我國“碳達峰、碳中和”目標的實現朝乾夕惕，為構建清潔、低碳、安全、高效的國家能源體系助力。
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2022-08-22
氫能觀察張贏203730
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