歐陽明高院士在上海氫能與燃料電池大會(FCVC)
電解水制氫系統(tǒng)有兩大核心指標(biāo):制氫效率、綠電適應(yīng)性。在制氫效率方面,“氫舟”直接將整個行業(yè)的制氫效率拔到了一個新的高度。
具體來看,氫舟實(shí)現(xiàn)了3.98kWh/Nm3的實(shí)測電耗,制氫效率可達(dá)80%以上。若綠電價格在一度電兩毛錢,氫舟制綠氫的成本與灰氫在同一水平;從綜合水平來看,氫舟的額定直流電耗在4.0~4.3kWh/Nm3范圍內(nèi),也遠(yuǎn)低于4.3~4.8kWh/Nm3的行業(yè)平均指標(biāo)。
“氫舟”的極低電耗,為電解水制氫的商業(yè)化進(jìn)程按下了快捷鍵,并有望引領(lǐng)整個制氫行業(yè)的發(fā)展。
風(fēng)力和光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性,需要制氫系統(tǒng)能夠擁有高電堆動態(tài)性能,以及系統(tǒng)級的控制能力,從而有效跟蹤綠電的出力變化。因此,綠電適應(yīng)性也是電解水制氫系統(tǒng)能否滿足客戶多樣化需求,并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。在綠電適應(yīng)性方面,“氫舟”大幅超過行業(yè)水平。
“氫舟”能夠突破傳統(tǒng)電解技術(shù)路線面臨的性能瓶頸,是海德氫能通過正向研發(fā)設(shè)計,推出新一代方形插片式帶壓堿性電堆,從系統(tǒng)層面上進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化的先進(jìn)性能結(jié)果。落實(shí)到產(chǎn)品上,海德氫能在標(biāo)準(zhǔn)化單片、電堆和系統(tǒng)控制等三個重要模塊的共同發(fā)力,首創(chuàng)插片式帶壓電解制氫系統(tǒng),最終鑄就了“超級制氫系統(tǒng)”氫舟。
標(biāo)準(zhǔn)化單片層面,在單片有效反應(yīng)面積趨于增大的行業(yè)趨勢下,單片內(nèi)的多物理場一致性是提升制氫效率的關(guān)鍵所在。海德氫能使用了30多種隔膜與電極做匹配組合,并對測試結(jié)果的各類過電勢進(jìn)行拆解分析,經(jīng)過10000+小時的優(yōu)化設(shè)計與運(yùn)行驗(yàn)證,終于找到了目前主流商業(yè)化隔膜與電極的最優(yōu)組合,并開發(fā)出了方形標(biāo)準(zhǔn)化云帆單片。
“相比傳統(tǒng)的圓形電解單片,方形標(biāo)準(zhǔn)化云帆單片可以在單片層面提升多物理場的均勻性和一致性,電解反應(yīng)更加均勻高效。” 海德氫能副總經(jīng)理胡駿明博士在上海舉辦的氫能與燃料電池大會(FCVC)論壇上如此解說。
插片式設(shè)計的電堆層面,基于標(biāo)準(zhǔn)化的方形制氫單片,“氫舟”通過更加先進(jìn)的整堆成組工藝,實(shí)現(xiàn)了帶壓電解槽的近零極距和超過300多個制氫單片的整堆一致性,并抑制寄生電流,最大限度地還原實(shí)驗(yàn)室可實(shí)現(xiàn)的極高制氫效率。此外,海德氫能的插片式結(jié)構(gòu)帶壓電堆設(shè)計,可以在12小時內(nèi)便實(shí)現(xiàn)對單片的原地更換,大大降低了運(yùn)維成本這一項(xiàng)隱性支出。因此,這種電堆技術(shù)架構(gòu)不僅大幅提高了制氫效率,還有效降低了后期的運(yùn)維成本,實(shí)現(xiàn)“一箭雙雕”。
系統(tǒng)控制層面,基于“氫舟”產(chǎn)品插片式的設(shè)計,海德氫能集成了自主研發(fā)的智能單片巡檢技術(shù)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)每個單片性能的實(shí)時性能監(jiān)控和優(yōu)化反饋,實(shí)現(xiàn)制氫過程中每個單片的實(shí)時監(jiān)測與狀態(tài)管理。
面向綠電制氫工況,海德氫能還引入了先進(jìn)的智能傳感和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)快速變負(fù)載工況下的溫度穩(wěn)定和壓力穩(wěn)定,在保障制氫系統(tǒng)安全性的同時,實(shí)時優(yōu)化工作參數(shù),提升綠電制氫綜合效率。
基于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的制氫效率和綠電適應(yīng)性,海德氫能構(gòu)建起了完善的產(chǎn)品線和服務(wù)體系。氫舟可提供250KW-2.5MW一體化集裝箱、250KW-5MW單個可拓展電堆、20MW多并一集成系統(tǒng)等三種規(guī)格的制氫產(chǎn)品,覆蓋分布式電站和中大型集中式電站客戶的需求,并具備制氫系統(tǒng)研發(fā)、測試、生產(chǎn)、運(yùn)維的全體系能力。
2023年7月7日,習(xí)近平總書記在南京市考察時指出,“中國式現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技現(xiàn)代化。江蘇要在科技創(chuàng)新上率先取得新突破,打造全國重要的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新高地,使高質(zhì)量發(fā)展更多依靠創(chuàng)新驅(qū)動的內(nèi)涵型增長。”
展望未來,氫能的國內(nèi)外發(fā)展前景廣闊。海德氫能CEO姚昌晟博士表示:“不論對于我們還是友商,都渴望開放合作,一起把行業(yè)建設(shè)好。”因此,海德氫能將秉持“綠色發(fā)展、利他為善、以人為本”的可持續(xù)發(fā)展理念,繼續(xù)不斷優(yōu)化產(chǎn)品,堅(jiān)持為行業(yè)和客戶提供安全、高效、智能的綠氫解決方案。
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