中車株洲所綜合能源事業(yè)部氫能系統(tǒng)部的曾國棟向記者介紹的是電解水制氫的核心裝備——電解槽。目前，主流電解槽主要有堿性電解槽、PEM也就是質(zhì)子交換膜電解槽以及陰離子交換膜電解槽這三種。其中，堿性電解槽具有價(jià)格低、技術(shù)成熟、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且可以做得很大，進(jìn)一步降低單位能耗，減少初始投資，降低制氫成本。曾國棟說，近年來，我國在堿性電解槽大型化方面成果顯著，單槽最大制氫能力5年提升了10倍。

曾國棟表示：“2021年左右，堿性電解槽在行業(yè)里最大可能也就是200標(biāo)方或者500標(biāo)方。2022年-2023年，堿性電解槽的發(fā)展速度特別快，后來出現(xiàn)了1000標(biāo)方、2000標(biāo)方等。最近3000標(biāo)方、4000標(biāo)方、 5000標(biāo)方的堿性電解槽都已經(jīng)出來了。”

堿性電解槽受自身性能限制，需要相對穩(wěn)定的電源才能制氫。而有些新能源時(shí)大時(shí)小、時(shí)有時(shí)無，電解槽要持續(xù)經(jīng)受這種波動(dòng)性的考驗(yàn)，及時(shí)啟停和調(diào)整負(fù)荷。PEM電解槽就能滿足這樣的要求，更好匹配波動(dòng)電源。2024年，我國在質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)線路上實(shí)現(xiàn)了全鏈條自主研發(fā)，達(dá)到行業(yè)頂尖水平，并獲得市場認(rèn)可。

上海氫器時(shí)代科技有限公司市場部銷售經(jīng)理張優(yōu)杰說：“質(zhì)子交換膜電解槽的主要特點(diǎn)是其負(fù)荷響應(yīng)速度非常快，能夠達(dá)到秒級(jí)響，非常適合匹配現(xiàn)在風(fēng)電和光伏的波動(dòng)性。我們簽訂了現(xiàn)在中國最大的單槽400標(biāo)方也就是兩兆瓦的質(zhì)子交換膜電解槽訂單，項(xiàng)目正在制造和交付中。”

陰離子交換膜電解槽是當(dāng)前電解水制氫的前沿技術(shù)之一。它響應(yīng)速度比堿性電解槽高，成本又比PEM電解槽低，被認(rèn)為是綠氫領(lǐng)域的“固態(tài)電池”。張優(yōu)杰透露，這項(xiàng)技術(shù)將從實(shí)驗(yàn)室走向示范應(yīng)用。

張優(yōu)杰說：“它兼具了堿性電解槽和PEM電解槽的優(yōu)點(diǎn)，可以不使用比較昂貴的膜和催化劑，采用比較平價(jià)、性價(jià)比更高的膜來進(jìn)行電解水制氫。我們在進(jìn)行前沿科技研發(fā)，可以達(dá)到每小時(shí)制氫100標(biāo)方的示范，今年年底會(huì)到項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行驗(yàn)證和示范。”

工信部最新數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國水電解制氫裝備發(fā)展迅速，制造能力全球領(lǐng)先，電解槽產(chǎn)能接近全球的60%。在電解槽產(chǎn)能快速擴(kuò)張的背景下，不少企業(yè)形成了制氫全流程系統(tǒng)集成能力，制氫裝備“煥新升級(jí)”。這套集裝箱式堿性電解水制氫設(shè)備集成了電解槽集裝箱、純水集裝箱、分離純化集裝箱等設(shè)備，運(yùn)輸、安裝、部署靈活，可以節(jié)省用地，縮短施工周期。

厚普股份副總裁鄒建華介紹：“它是千方槽的整體裝置，可以滿足從電源到制氫到分離純化的整體功能。它不是核心零部件，我認(rèn)為它是一個(gè)完整的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)千方的制氫能力。”

截至去年底，國內(nèi)涉氫專利累計(jì)申請量攀升到10萬件，躍居全球第一。在50多項(xiàng)關(guān)鍵氫能技術(shù)中，有6項(xiàng)達(dá)到領(lǐng)跑水平，3項(xiàng)從跟跑升至并跑，累計(jì)形成5個(gè)批次、27項(xiàng)氫能首臺(tái)套技術(shù)裝備?？傮w來看，我國氫能技術(shù)創(chuàng)新能力大幅躍升，關(guān)鍵技術(shù)水平取得顯著突破。

中國氫能聯(lián)盟專家委員會(huì)主任、同濟(jì)大學(xué)教授余卓平說：“更關(guān)鍵的是產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)成本也進(jìn)入了快速下降通道，堿性電解槽、質(zhì)子交換膜電解槽的成本下降幅度分別超過30%和60%。 ”