綠氫產(chǎn)業(yè)蓄勢發(fā)力 制氫設(shè)備邁向智能化

　　10月28日，全球產(chǎn)能最大的電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)基地——江蘇天合元氫科技有限公司(以下簡稱天合元氫)位于揚州的生產(chǎn)研發(fā)基地建成投產(chǎn)，項目一期建設(shè)1吉瓦堿性電解水制氫裝備生產(chǎn)線，未來規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)4吉瓦。

　　“百分之百的自動化、質(zhì)量自判定、產(chǎn)品數(shù)字化、信息共享化，可實現(xiàn)產(chǎn)品一致性、質(zhì)量可靠性、履歷可追溯性和全生命周期可視性。”天合元氫總裁段順偉表示，數(shù)字化、智能化成為此輪制氫設(shè)備上新的最大特點。

天合元氫堿性電解槽自動化產(chǎn)線。科技日報記者 王禹涵 攝

　　制氫設(shè)備產(chǎn)能領(lǐng)先全球

　　相較于目前國內(nèi)電解槽設(shè)備廠商多處于手工組裝階段、個別企業(yè)使用部分自動化生產(chǎn)線的情況，天合元氫自動化生產(chǎn)線的數(shù)字化、智能化水平，正引領(lǐng)行業(yè)邁上新臺階。

　　機(jī)械臂有條不紊地抓起極板半成品放入自動焊接生產(chǎn)線內(nèi)，桁架樣式高速機(jī)器人自動開展上下料，觸感式水平檢測技術(shù)自動開展表面處理、平整度檢測……記者在天合元氫揚州基地看到，融合自動控制、聲光電檢測、大數(shù)據(jù)、云平臺等多種技術(shù)的自動化生產(chǎn)線由極板自動焊接線、流道自動加工線、板網(wǎng)電極自動焊接線、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，對電解槽的性能安全和制氫效率有較大影響。“我們創(chuàng)新性開發(fā)智能焊縫追蹤系統(tǒng)，可以實現(xiàn)焊縫實時識別、自動糾偏、并通過JOB自學(xué)習(xí)系統(tǒng)自主實現(xiàn)新產(chǎn)品導(dǎo)入，使整體焊接效率提升30%。”段順偉說。自動焊接產(chǎn)線同時整合了焊縫質(zhì)量檢測系統(tǒng)，焊接完畢的極板可以自動完成缺陷檢測與質(zhì)量監(jiān)控。

　　氫能是實現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型和“碳中和”的重要載體，近年來呈快速發(fā)展勢頭。據(jù)國際能源署10月份發(fā)布的《全球氫能評論(2024)》顯示，截至2023年年末，國內(nèi)已有超300家企業(yè)布局制氫設(shè)備領(lǐng)域，國內(nèi)電解水制氫設(shè)備總產(chǎn)能達(dá)38吉瓦，占全球產(chǎn)能近七成。

　　“這不僅展示了中國在氫能領(lǐng)域的快速崛起，也反映出全球氫能市場的變革趨勢。”中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會副會長史立山表示。據(jù)了解，西安隆基氫能科技有限公司于2023年年末建成2.5吉瓦總產(chǎn)能;今年上半年，陽光氫能科技有限公司智能制造中心建成投產(chǎn)，園區(qū)產(chǎn)能達(dá)到3吉瓦。隨著揚州生產(chǎn)研發(fā)基地的正式投產(chǎn)，天合元氫成為全球產(chǎn)能最大的電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)商。

　　“天合元氫揚州生產(chǎn)研發(fā)基地的投產(chǎn)，標(biāo)志著我區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展再結(jié)碩果，為我區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化提升、深入實施產(chǎn)業(yè)強(qiáng)市戰(zhàn)略增添強(qiáng)勁動力。”揚州市委常委、揚州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)黨工委書記張利說。

天合元氫堿性電解槽自動化產(chǎn)線。科技日報記者 王禹涵 攝

　　助力新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展

　　“電解水制氫是解決新能源規(guī)模化發(fā)展的重要措施。氫能與電能相似，是二次能源;氫能還可以長時間儲存，是儲能技術(shù)的組成部分，可以成為能源儲備體系的組成部分。”史立山在天合元氫揚州基地投產(chǎn)儀式上如是說。

　　電解槽是電解水制氫的核心設(shè)備，現(xiàn)階段國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)聚焦于堿性電解槽。根據(jù)氫能市場研究機(jī)構(gòu)高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所分析，截至2023年年底，中國電解槽名義總產(chǎn)能超過14GW，其中堿性水(ALK)電解槽占比約94%，質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽約6%。單家廠商ALK電解槽產(chǎn)能大部分在0.5-1.5吉瓦之間，行業(yè)格局較為分散。

　　“天合元氫已經(jīng)對PEM技術(shù)路線進(jìn)行了布局，此次在揚州基地也配備了PEM相關(guān)測試平臺，后續(xù)會根據(jù)市場需求逐步配套建設(shè)PEM產(chǎn)線。”段順偉對記者表示，一期次投產(chǎn)的1GW自動化生產(chǎn)線以ALK電解槽為主，ALK技術(shù)比較成熟、設(shè)備成本也相對較低，比較匹配國內(nèi)市場規(guī)模化制氫應(yīng)用需求。PEM技術(shù)難度、成本相對較高，但電解槽的體積小、電流密度高、環(huán)保等優(yōu)勢明顯，PEM路線同樣是天合元氫的重點關(guān)注方向。

　　天合元氫揚州基地的投產(chǎn)，意味著天合光能股份有限公司正在搭建一條光伏、儲能、氫能的零碳產(chǎn)業(yè)鏈。天合元氫董事長高海純表示，天合元氫不僅持續(xù)在材料、工藝等硬科技領(lǐng)域加大研發(fā)，更在氫能“制儲輸用”全產(chǎn)業(yè)鏈上展開生態(tài)合作，推動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

　　記者了解到，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元的制氫成本。

　　“當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系極不完善，氫能應(yīng)用范圍比較窄，主要以燃料電池形式用于交通領(lǐng)域，且成本較高。”史立山分析說，氫能產(chǎn)業(yè)仍處于起步的初期階段，需要強(qiáng)有力的支持政策。

　　科技日報記者 王禹涵