以往的制氫裝備均應(yīng)用在多晶硅、電廠等場景，例如某多晶硅廠，氫氣主要應(yīng)用于多晶硅還原爐的還原氣體，制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產(chǎn)能設(shè)計(jì)，所以用氣量很多情況多晶硅產(chǎn)能較為穩(wěn)定，且用電來自電網(wǎng)，制氫裝備多數(shù)情況處于 60%負(fù)荷運(yùn)行，氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9－1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統(tǒng)，由于光伏發(fā)電的間歇波動特性，制氫裝備需要考慮供電的不穩(wěn)定性，對制氫裝備帶來了全新的挑戰(zhàn)。如何評價光伏制氫系統(tǒng)需要進(jìn)行全新的定義，例如：初始響應(yīng)時間、總響應(yīng)時間、比較大斜坡速率、比較低工作點(diǎn)、冷啟動時間、熱啟動時間、關(guān)機(jī)時間等等。電解槽的基本組成單位是電解池。巴彥淖爾附近電解水制氫設(shè)備企業(yè)

和堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。PEM電解槽的電流密度更大，通常在10000 A/m2以上。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料，產(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧，有利于提升氫氣品質(zhì)。另外，質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低，這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。PEM電解槽無需嚴(yán)格控制膜兩側(cè)壓力，具有快速啟動停止和快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng)的優(yōu)勢，適用于可再生能源發(fā)電波動性輸入。許昌國內(nèi)電解水制氫設(shè)備銷售國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項(xiàng)目也相對偏少。

制氫效率方面，行業(yè)成熟產(chǎn)品的直流電耗普遍在4.5kWh/Nm3左右，隆基氫能發(fā)布的Hi1系列電解槽可以實(shí)現(xiàn)4.3、4.1kWh/Nm3的直流電耗，可以行業(yè)水平。單體裝備制氫量方面，隆基氫能、718所、NEL、西門子、Mcphy等廠家均推出了15MW左右的單體制氫裝備，有效降低了制氫裝備成本。制氫壓力方面，部分廠家如NEL、蒂森克虜伯、西門子采用常壓配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求，部分廠家如隆基氫能、718所采用中壓配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求，部分廠家如Sunfire、Mcphy、西門子及大部分PEM廠家采用3Mpa左右的制氫壓力配套壓縮機(jī)方案滿足終端用氫需求。行業(yè)尚未形成清晰的制氫壓力方向，不同廠家技術(shù)理念也各不相同，應(yīng)結(jié)合不同壓力方案的成本、性能、可靠性差異選擇合適的一種。

貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑。然而，貴金屬催化劑的使用成本較高，開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點(diǎn)，通過尺寸和形貌調(diào)控、導(dǎo)電載流子材料復(fù)合、原子摻雜、晶相調(diào)控、非晶態(tài)工程、界面工程等設(shè)計(jì)策略，可提高其催化活性。開發(fā)高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關(guān)鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低，難以支持大規(guī)模應(yīng)用。過渡金屬和非金屬材料成本低，具有較大的豐度，是替代貴金屬催化劑的理想材料。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比，過渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，催化機(jī)理復(fù)雜，非金屬催化劑的活性有待提高。這三類電解水制氫催化劑都有待進(jìn)一步研究。其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣，處理量大，同時沒有任何排放物，環(huán)保性好。

在雙碳目標(biāo)驅(qū)動下，中國電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)鏈端入局企業(yè)在迅速增加，應(yīng)用端在逐步突破。中國布局電解水制氫的企業(yè)數(shù)量快速增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電解槽裝備企業(yè)數(shù)量已超百家，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)已超二百家。自2021年至今，國內(nèi)已有接近40款堿性電解槽產(chǎn)品發(fā)布。中國已有超過百個在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目，涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個領(lǐng)域。接近75%的綠氫項(xiàng)目坐落于三北地區(qū)，約80%的項(xiàng)目采用堿性電解水制氫技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是簡單易用，可以用于小型化應(yīng)用，并且獲取的氫氣純度高，可以達(dá)到99.999%以上。內(nèi)蒙古電解水之情一公斤需要多少錢

在未來的研發(fā)中，制氫設(shè)備不斷迭代升級，有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。巴彥淖爾附近電解水制氫設(shè)備企業(yè)

壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加，從而實(shí)現(xiàn)純化的方法。其通過將自然氣或氣態(tài)氫氣經(jīng)過多重凈化過程后，被送入壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮，壓縮后的氫氣的壓力可以達(dá)到700-900bar，從而達(dá)到純化的目的。其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣，處理量大，同時沒有任何排放物，環(huán)保性好。但是由于需要高壓設(shè)備，造價較高，并且存在一定安全隱患。綜上所述，常見的制氫設(shè)備主要包括水電解制氫設(shè)備、膜分離制氫設(shè)備和壓縮制氫設(shè)備。不同的制氫設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和環(huán)境。在未來的研發(fā)中，制氫設(shè)備不斷迭代升級，有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。巴彥淖爾附近電解水制氫設(shè)備企業(yè)