氢能和燃料电池产业正迎来发展新变局。上游绿电制氢发展迅猛,推动制氢装备技术升级、成本下降;中游及下游燃料电池进入深度洗牌,企业亟需保持战略定力,坚定发展自信。此时,如何看待及预判产业直接关乎企业能否跨越周期实现长久发展。为凝聚智慧、向产业企业在进行战略决策时提供有效参考,【鸿基创能联合总冠名】2024(第六届)高工氢电产业大会应势而来,在常州星河万丽酒店盛大启幕!
高工氢电董事长张小飞博士
大会由高工氢电、高工氢电产业研究所(GGII)主办,常州氢湾承办,共计2.5天。今天是大会举办第一天。会议伊始,高工氢电董事长张小飞博士致辞。氢电产业与中国新能源产业一样正经历周期性低谷,但是氢能上游尤其是绿色制氢,在国家坚定的支持下,取得了前所未有的突破与成就,随着制储运加等环节的问题逐步得到解决,氢气用的起、用的便利,氢燃料电池和氢燃料汽车很快会迎来高速发展,大家要保持定力与信心,行业一定会不断进化。
常州市武进区人民政府区长恽淇丞
常州市武进区人民政府区长恽淇丞致辞。常州市把氢能产业作为跑赢新能源产业下半场的重要产业进行深入布局,着重打造一批重点平台,集聚产业链项目接近30个,全面打造绿色制氢及安全储运和应用场景。氢能产业发展的“定力”是坚定信心、坚守赛道,奉行长期主义,实现长期发展,这是不变;“进化”是根据产业形势的变化,及时优化调整发展策略和方法,这是求变。常州武进区将集中力量、集成政策、集聚资源,加速氢能产业在武孵化进化,把常州氢湾打造成氢能产业发展最好最美的港湾。
鸿基创能副总经理唐军柯博士
联合总冠名鸿基创能副总经理唐军柯博士致辞。2019年以来鸿基创能一直参与高工氢电的系列会议,在会议上认识了众多产业链新老朋友,学习到很多行业新观念、新模式和新技术,同时看到氢电产业一直在向前发展,技术在持续迭代,成本在逐渐下降,这是大家持续努力的结果。绿氢蓬勃发展的势头下,鸿基创能也将在PEM电解水制氢和膜电极方面持续创新突破,服务客户,助力行业。
开幕式专场
氢能新生态,绿氢新格局
大会开幕式专场,鸿基创能PEM电解水项目负责人董准博士,阳光氢能解决方案总经理唐汉,亿纬氢能总经理汪瀛博士,中车株洲电力机车研究所综合能源事业部双碳技术中心氢能技术部部长夏文杰,碳能科技创始人、董事长康鹏博士,三一氢能总经理饶洪宇,骥翀氢能董事长付宇博士等行业精英围绕氢能生态和绿氢格局,进行了深入分享,以下是精彩观点:
鸿基创能PEM电解水项目负责人董准博士
鸿基创能PEM电解水项目负责人董准博士发表“PEM电解水制氢膜电极产业化”的主题演讲,他对当前制氢行业的发展背景、PEM电解水制氢现状进行了分析解读,并介绍了鸿基创能的电解水制氢膜电极产品。
董准博士表示,在电解水制氢过程中,电解槽的成本约占总体成本的43%,而在电解槽中,MEA的成本约占60%,MEA中CCM的成本约占58%。由此可见,膜电极作为PEM电解水制氢的核心部件,是整体降本的关键。鸿基创能通过卷对卷双面直涂工艺的改进,提升了生产效率和材料利用率,实现了有效降本。现阶段,鸿基创能正在开发新一代SHK PEMWE CCM,可让贵金属载量下降40%,膜电极成本下降30%,这款产品研发进展顺利,性能和鸿基创能当前其他产品相当,耐久性测试在进行中。
阳光氢能解决方案总经理唐汉
阳光氢能解决方案总经理唐汉发表了“柔性制氢技术的适切应用”的主题演讲。他指出,近年在政策与市场的双重驱动下,应用领域正在不断拓展和创新,绿氢化工是下游应用的主要场景,绿氨、绿醇合计达65%。从制氢技术路线来看,碱水和PEM仍然是短期内的市场主流路线,面临的机遇和挑战并存。可再生能源电解水制氢面临的技术挑战主要集中在制氢电源快速的响应能力、稳定性、不均衡工况下的谐波性能;制氢设备的产品质量及一致性、寿命、关键零部件优化;电氢耦合方式、源网荷储管理策略、多台电解槽协调运行策略等方面。
针对这些挑战,阳光氢能开展了对应的工作,首先对电解槽进行结构、材料和工艺等方面的优化,让电氢转换更高效灵活;并对整个电解槽进行应力分析与在线检测,保障电解槽密封性;精细化调节,系统宽负荷安全稳定运行;集群控制技术,系统运行更智能更高效。目前20MW电解水制氢实证基地,累计运行时长超过 11000 小时,并针对直流耦合离网制氢搭建了实证平台,实现储能和电解槽的直接耦合。目前阳光氢能可提供包括电解槽、电源、纯化设备以及整个管理系统一整套的解决方案,参与了大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目、大冶绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目、长江电力绿电绿氢示范项目,致力于成为电氢装备领域全球引领者。
亿纬氢能总经理汪瀛博士
亿纬氢能总经理汪瀛博士发表了“砥砺前行,AEM产业化启航新征程”的主题演讲,他表示AEM是电解水制氢是最具产业化发展前景的技术路线,它有望实现高性能、低成本制氢。近年来,亿纬氢能研发团队在AEM基础研究、关键技术突破、产品规划和开发方面都取得了不错的成果,亿纬氢能希望将AEM领域研发成果应用在电解水制氢领域,助力产业化实现。
汪瀛博士认为,在AEM里面最核心的不是制膜的环节,而是上游的树脂合成,亿纬氢能从树脂聚合和树脂改性做起,目前可以实现整个膜产能达到一万平方米。此外,亿纬氢能基于AEM材料也开发了相应的电解槽产品,并对电解槽内部核心部件进行迭代升级。目前该公司基于市场需求和技术成熟度,正在小标方的示范场景中验证AEM制氢系统的能力,并已取得了阶段性成果。
中车株洲电力机车研究所综合能源事业部双碳技术中心氢能技术部部长夏文杰
中车株洲电力机车研究所综合能源事业部双碳技术中心氢能技术部部长夏文杰发表以“柔性绿电制氢系统”为主题的演讲。他指出,当前绿电制氢行业面临两大难题:一是电氢耦合难题,风光发电的随机性与制氢化工的安全性难以统一;二是大标方碱性电解槽问题,氢氧互串、难以低负荷运行、能耗普遍偏高。这两大难题制约了绿电制氢技术的普及和项目落地。为攻克这些难题,中车株洲所打造了新一代柔性绿电制氢系统。
该系统具有柔性、安全、高效、智慧的特点。围绕该系统,其推出五大核心装备:场站能量调度中心EMS、制氢装备监控中枢DCS、全控型IGBT电源、宽功率调节型电解槽及分离纯化装置。同时,自主开发了柔性风光制氢仿真系统,可开展“交/直流耦合离网制氢仿真设计”服务,为高效制氢提供最优解;面向交直流、并离网等多种新能源制氢场景,为客户提供“柔性制氢系统解决方案优化”服务。目前中车株洲所已建成制氢电化学实验室、电解槽生产线、绿电制氢装备试验中心、柔性绿电制氢系统集成示范基地,实现制氢系统的示范应用。
碳能科技创始人、董事长康鹏博士
碳能科技创始人、董事长康鹏博士发表了以“新一代电解水制氢关键材料的研究”为主题的演讲。康鹏博士表示,碱槽的第三代隔膜材料是复合隔膜,特点是气密性好、电阻低、能耗低、耐高温、浓碱稳定,欧美国家采用较多。在过去,复合隔膜对应西方电解槽结构,适配的是平滑表面电极和柔性槽体,国内相应的电解槽安装极少,适配经验严重缺乏,并且全球独家生产,价格昂贵;现今,复合隔膜要适应本土电解槽结构,适配粗糙表面电极和相对刚性槽体。目前,国内电解槽装机增多,方形、圆形产品都有多家可以生产,价格逐渐趋于平民化,新隔膜材料持续涌现。
作为一家研究型“碳中和”技术公司,碳能科技已经开发了“二氧化碳电化学捕集-利用一体化技术”、“碱性电解水制氢核心材料”、“高盐废水电化学脱氨氮技术”等新能源技术。现阶段,碳能科技正在从头开始设计一个适合国内电解槽结构的三维复合隔膜,这款产品结合了PPS膜的特点,具有非常高的弹性和鲁棒性,可以随意折叠弯曲,都不会受任何的影响,目前,三维膜已实现量产,有效宽幅可达2.3m。
三一氢能总经理饶洪宇
三一氢能总经理饶洪宇发表了“制氢装备高质量发展之路”的主题演讲。他指出,国内“三北地区”大基地百兆瓦风光绿电制氢示范(绿色化工、石油炼化等)已成为中国氢能行业先导,大型风光耦合制氢系统产品和技术成熟度未得到长期验证,客户期望得到“安全、可靠、经济、智能”大型制氢装备。氢能行业面临着绿氢成本突破、大规模绿电制氢成熟应用、基础设施体系完善、标准法规健全的四大挑战。大型碱性制氢装备典型行业存在槽体漏液、性能衰减快、核心零部件寿命短、氢氧互串、运行负荷带宽窄等痛点。
基于三一集团对装备制造数十年积累,洞察未来绿电规模制氢需求,提出5五大技术发展趋势,即高电密化、大型化、宽负载化、模块化、智能化。针对发展趋势,三一氢能布局了圆形槽、方形槽、PEM槽、BOP的领先“3+1” 氢能装备路线,建立集成设计、材料研发、仿真分析、试验验证、电气控制、制造工艺、氢安全设计七大能力,目前已实现200-2000标方碱性槽(E系列)、100-1000标方撬装碱性槽(V系列)、4000-6000标方多合一分离纯化系统等产品量产,并获得多个销售业绩,致力为全球客户提供大规模绿电耦合制氢总体解决方案。
骥翀氢能董事长付宇博士
骥翀氢能董事长付宇博士发表以“上下游协同布局助力产业腾飞”为主题的演讲。他指出,燃料电池电堆市场空间巨大,仅车用领域即可达到千亿至万亿年产值,而产业要实现爆发,关键是经济性,只要电堆可以从1000元/kW降到200元/kW,在所有应用场景上燃料电池车就可与纯电动车相媲美。骥翀氢能的降本路径是研发降本、原材料降本、制造降本。以公司目前规划,骥翀氢能电堆成本在2027年有望低于200元/kW。骥翀氢能目前也已在布局上游制氢,去年成立了大连氢翼,主攻质子交换膜(PEM)电解槽技术路线,实现为客户提供从制氢到用氢的一体化能源解决方案。
在此次开幕式专场,高工氢电董事长张小飞也发表了以“定力与进化”为主题的演讲,指出示范群近两年半目标完成进度是氢车35%,加氢站43%;行业整体运行2024年Q1应收不足2023年全年的20%,出货层面上游电解水制氢环节优于燃料电池环节,同时制氢内卷加剧等。整个演讲有理有据,干货满满,但由于时间关系,张小飞博士只分享了主题中的部分内容,待后续进行完毕,我们再集中呈现。