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康明斯賈悅濤:PEM電解水制氫技術路徑與未來發展趨勢

   2023-09-07 氫能觀察李航75200
核心提示:8月24日,由氫能100人論壇、新能智庫主辦的第三屆中國綠氫與應用發展論壇在內蒙古鄂爾多斯正式召開。康明斯恩澤(廣東)氫能源科技有限公司(以下簡稱:康明斯)高級經理賈悅濤發表《PEM電解水制氫技術路徑與未來發展趨勢》主題演講。賈悅濤強調,氫能將在中

8月24日,由氫能100人論壇、新能智庫主辦的第三屆中國綠氫與應用發展論壇在內蒙古鄂爾多斯正式召開。



康明斯恩澤(廣東)氫能源科技有限公司(以下簡稱:康明斯)高級經理賈悅濤發表《PEM電解水制氫技術路徑與未來發展趨勢》主題演講。


賈悅濤強調,氫能將在中國的能源革命與碳中和進程中擔任重要角色,目前中國碳排放量占全球碳排放總量的1/3,且碳中和的時間表較歐美更加激進。相較于其他國家,中國碳減排壓力更大,在碳中和場景下,中國能源結構由高碳走向低碳,再由低碳走向零碳,最終實現電力碳中和,氫能邁向平價。


氫是零碳情景下的連續性能源載體與媒介,是構建“多能互補”能源供應體系的重要載體,是實現能源轉型升級的重要助力。


當前有四種電解水制氫的技術路線,其中PEM電解水制氫技術特點明顯。賈悅濤總結:PEM電解水制氫技術安全性高,應對波動性好,與可再生能源耦合能力強;能耗低,運維便捷,全生命周期制氫運營成本優勢明顯;電解槽占地小, 利于大型化設計與降本。


當前PEM電解槽降本空間很大,以中短期的目標成本來看可降本50%,降本路徑包括:CCM技術創新,獲得更薄的膜和更低的催化劑擔載量、創新涂層技術、創新金屬沖壓雙極板材料等。


未來,PEM電解水制氫技術以提高效率以及電流密度、降低電堆以及BOS成本為目標,優化雙極板、表面圖層、陽極擴散層等,提高電堆運行溫度等。同時面向規模化制氫需要的大面積長壽命電堆設計與開發,擴大電堆活化面積,提高性價比,并解決大電流帶來的電氣安全、散熱以及材料/結構的適應性,以及大面積帶來的密封、制造等難題。另外還要面向不同可再生能源出力特點的氫-電耦合系統,根據可再生能源發電特點(間歇與波動)的制氫速率智能調節系統 (如光伏MPPT算法與制氫速率控制相結合)、利用制氫設備作為可調負載,參與電網的負荷轉移控制(如谷電制氫)。


賈悅濤介紹,康明斯恩澤是是由康明斯與中國石化恩澤基金共同出資設立的合資公司,是康明斯在中國地區首個PEM電解水設備研發及制造基地,生產HyLYZER系列PEM電解水制氫設備,目前已經量產成熟的產品有HyLYZER?-200/500、HyLYZER?-1000。


康明斯HyLYZER?-500系列應用于比利時安特衛普港,是全球首個多用途現場制氫加氫站。康明斯HyLYZER?-1000系列應用于加拿大貝坎庫爾20MW項目,模塊化設計,全球在運營的最大PEM制氫項目。

在國內,康明斯HyLYZER?-500系列應用于三峽烏蘭察布“源網荷儲一體化”示范項目,中石化兆瓦級可再生電力電解水制氫示范項目。


目前正在研發的產品為HyLYZER?-X000,基于合資公司創建國內研發、制造及供應鏈能力,預計將于2024年自主設計完全適應國內市場需求的新產品。


 
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