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10月13日，明陽智慧能源集團(tuán)股份公司全球最大單體堿性水電解制氫裝備在廣東成功下線。

全新下線的堿性水電解制氫裝備單體產(chǎn)氫量為1500-2500Nm³/h，單體產(chǎn)氫能力全球最大，由明陽智能自主獨(dú)立設(shè)計(jì)并生產(chǎn)制造，具備10%-110%寬頻調(diào)諧制氫能力，在消納可再生能源波動(dòng)性方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破；該裝備可實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，無人值守。與同等級(jí)設(shè)備相比，電解槽長度縮小50%，產(chǎn)氫能損更低；在大規(guī)模制氫項(xiàng)目的應(yīng)用中，單位產(chǎn)能設(shè)備投資可以減少30%，為平價(jià)綠氫的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的裝備技術(shù)基礎(chǔ)。

電解水制氫是重要的制取綠氫的方法，電解水制氫規(guī)模的提升，也使電解槽市場迅速增長。

綠氫在制造成本上居高不下的主要原因是電價(jià)和電解水制氫系統(tǒng)，電解槽作為可再生能源大規(guī)模制氫的關(guān)鍵裝備，在制氫系統(tǒng)總成本中的占比近50%。

因此，以電解槽為代表的氫能設(shè)備，對(duì)于制氫成本的降低起著關(guān)鍵性的作用。

01、什么是電解槽？

電解水制氫，是指在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即可分解成氫氣和氧氣，整個(gè)過程可實(shí)現(xiàn)零排放。

在整個(gè)制造環(huán)節(jié)，核心的設(shè)備載體就是電解槽。通常電解槽的結(jié)構(gòu)為三部分，分別是槽體、陽極、陰極組成。

當(dāng)直流電通過電解槽時(shí)，在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng)。

目前我國電解水制氫設(shè)備多運(yùn)用于光伏、風(fēng)電，可再生能源制氫是主攻方向。其中，堿性水電解制氫有著較低的投資成本，已經(jīng)充分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，是大規(guī)模綠氫生產(chǎn)的最佳選擇，也是技術(shù)最成熟以及商業(yè)化最成熟的方式。

02、堿性電解槽是如何工作的？

堿水電解（AWE）作為最成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其在一些大型項(xiàng)目廣泛應(yīng)用。堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由高分子材質(zhì)組成，起分離氣體的作用。陰極、陽極主要由金屬合金組成，如Ni-Mo合金等。

電解槽工作原理示意圖

其原理是，在陰極水分子被分解為 H+和 OH-，H+得到電子生成氫原子，并進(jìn)一步生成氫分子（H2）；OH-則在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜，到達(dá)陽極，在陽極失去電子生成一個(gè)水分子和氧分子。

堿性電解裝置當(dāng)中最核心的產(chǎn)品是電解槽，在電解槽之前需配備變壓器和整流柜將高壓交流電轉(zhuǎn)換為電解槽所使用的直流電，供電解槽電解水使用。

03、堿液電解槽的發(fā)展現(xiàn)狀

由可再生能源驅(qū)動(dòng)的電解制氫被認(rèn)為是改善全球氣候和能源問題的好幫手，堿性電解槽被譽(yù)為可再生能源大規(guī)模制氫的關(guān)鍵裝備。隨著綠氫發(fā)展呼聲高漲，電解水制氫正迎來新一輪發(fā)展機(jī)遇。

據(jù)中國氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示：上半年，我國氫氣產(chǎn)量同比去年增加了25%，其中利用新能源制氫的比例同比提高了30%。

彭博新能源財(cái)經(jīng)預(yù)測：由于我國上半年氫氣產(chǎn)量的驚人增長，電解槽市場今年將翻一番，到2022年將翻四倍，預(yù)計(jì)中國將占全球電解槽裝機(jī)容量的60%-63%。

隨著我國風(fēng)、光、水等可再生能源的快速發(fā)展，電解水制氫技術(shù)與應(yīng)用將會(huì)進(jìn)入穩(wěn)步上升期。“綠氫”帶火了電解槽，可再生能源的深入開發(fā)利用，又延伸了能源生產(chǎn)制造的無碳之路，電解設(shè)備發(fā)展迎來了歷史性的機(jī)遇。

據(jù)悉，氫能在工業(yè)、交通、消費(fèi)等領(lǐng)域具備廣闊的市場前景和應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)“大工業(yè)、大交通、大消費(fèi)”三大應(yīng)用場景。明陽依托領(lǐng)先于行業(yè)的風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能技術(shù)一體化融合發(fā)展優(yōu)勢和“三超”堿性水電解制氫裝備，解決大規(guī)模氫能應(yīng)用的氫源問題，將推動(dòng)綠氫大規(guī)模應(yīng)用、促進(jìn)“電氫融合”快速迭代發(fā)展。