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聚焦產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，緊抓氫能脈搏。氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開行業(yè)上下游的聯(lián)合推動(dòng)，更離不開企業(yè)的深耕與創(chuàng)新。CHEC第二屆世紀(jì)氫能大會(huì)期間，氫能觀察對話考克利爾競立（蘇州）氫能科技有限公司副總經(jīng)理王國祥，深入了解制氫產(chǎn)業(yè)。
氫能觀察：目前電解槽的最大產(chǎn)氫量是多少？據(jù)說已經(jīng)達(dá)到1500m3/h的產(chǎn)氫能力，什么時(shí)候可以交付出1500m3/h的電解槽？
王總：目前我們公司已經(jīng)投入商業(yè)化應(yīng)用的電解槽中，單機(jī)產(chǎn)氫量最大的是我們?yōu)橹袊A能集團(tuán)生產(chǎn)的DQ1300-1.6的電解槽，該型號電解槽的額定產(chǎn)氫量為1300 Nm3/h，具備20%到115%的寬頻調(diào)諧制氫能力，最大產(chǎn)氫量可達(dá)1500 Nm3/h，在消納波動(dòng)性可再生能源方面展現(xiàn)出巨大潛力。目前，我們也在積極研制單機(jī)產(chǎn)氫量1500Nm3/h的電解槽，預(yù)計(jì)今年會(huì)交付。
王總：今年上半年，雖然全國疫情嚴(yán)峻復(fù)雜，但考克利爾競立多措并舉做到了抗疫“不停歇” 業(yè)務(wù)“不停擺” 服務(wù)“不打烊”，保產(chǎn)保供出廠多臺套產(chǎn)氫量1000Nm3/h系列的堿性電解水制氫設(shè)備，助力多晶硅、化工、鋼鐵等行業(yè)發(fā)展。今年5月，我們以排名第一的好成績?nèi)雵惺陆畮燔図?xiàng)目，中標(biāo)6組每組4臺（共計(jì)24臺）單機(jī)產(chǎn)氫量1000Nm3/h的堿性電解槽——數(shù)量約占總訂單量的50%。7月初，我們也已順利完成首批4臺套的電解水制氫系統(tǒng)的發(fā)運(yùn)。考克利爾競立始終堅(jiān)持以客戶的利益為中心，為客戶提供安全可靠的產(chǎn)品，基本做到了各項(xiàng)目的如期交付。
氫能觀察：目前生產(chǎn)的電解槽均為堿性電解槽，是否在質(zhì)子交換膜和SOEC電解水制氫上有業(yè)務(wù)拓展的考量？為什么選擇側(cè)重發(fā)展堿性電解槽？
王總：考克利爾競立專注堿性電解水制氫設(shè)備的生產(chǎn)、研發(fā)30年，我們一直在努力推動(dòng)國內(nèi)堿性電解水技術(shù)和設(shè)備制造的創(chuàng)新，以及工藝集成能力以及供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理。另外，我們也積極推動(dòng)堿性電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)的國產(chǎn)化發(fā)展，在與中國華能集團(tuán)合作的DQ1300-1.6的產(chǎn)品上，我們就將全國產(chǎn)化分散控制系統(tǒng)（DCS）變成了現(xiàn)實(shí)。
我們之所以專注在堿性電解水制氫設(shè)備上，是因?yàn)閴A性電解水制氫技術(shù)在20世紀(jì)中葉就已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，它的技術(shù)是非常成熟的。從壽命方面看，我們30年來生產(chǎn)了1000多臺電解槽，很多產(chǎn)品都在項(xiàng)目上實(shí)際地運(yùn)行了很多年，因此我們可以拿出數(shù)據(jù)證明，堿性電解槽擁有近30年的壽命。再加上堿性電解水制氫設(shè)備沒有貴金屬催化劑的約束，成本低，單機(jī)規(guī)模大，非常適合在大規(guī)模可再生能源制氫項(xiàng)目中使用，基于堿性電解槽擁有的顯著優(yōu)勢，以及國內(nèi)外大項(xiàng)目的選擇傾向，可以預(yù)見，至少在2030年以前，堿性電解槽將仍是大勢所趨，因此我們選擇堿性電解槽。
當(dāng)然，我也一直在關(guān)注PEM、SOEC、AEM等電解水制氫技術(shù)。未來如果PEM可以突破貴金屬催化劑等技術(shù)瓶頸，SOEC、AEM能夠商業(yè)化發(fā)展，那我們也會(huì)考慮在這些領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)。
氫能觀察：考克利爾競立生產(chǎn)的電解槽有哪些相比于國內(nèi)其他家電解槽的優(yōu)勢？
王總：考克利爾競立在減少電阻、優(yōu)化電極材料、提高電流密度等方面，已經(jīng)有了很多技術(shù)突破，為我國大規(guī)模可再生能源制氫項(xiàng)目提供了堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)、設(shè)備保障。
在單臺產(chǎn)量上，我們已經(jīng)投入運(yùn)行的單機(jī)產(chǎn)氫量1300Nm3/h制氫設(shè)備在我們生產(chǎn)出國際首臺套1200Nm3/h設(shè)備的基礎(chǔ)上再次打破世界記錄，可為規(guī)模化制氫提供解決方案；在電流密度方面，目前我們已經(jīng)能做到6000A/m2，通過電流密度的提高，設(shè)備大型化就有了很好的基礎(chǔ)。這方面我們已經(jīng)有了自己的專利技術(shù)保障，如無接觸電阻電極技術(shù)等；在自動(dòng)化方面，我們采用主流品牌PLC/DCS控制系統(tǒng)，全自動(dòng)控制“一鍵啟動(dòng)”，無人值守。可以節(jié)約運(yùn)行過程中的人員成本；在安全性方面，我們的堿液循環(huán)泵、補(bǔ)水泵上均設(shè)置備用，可保證不停機(jī)檢修。監(jiān)控儀表都設(shè)置雙儀表或采用不同的型式儀表。隔膜采用非石棉隔膜；在集成化方面，我們已經(jīng)為寶豐能源、中石化等大型化項(xiàng)目提供2對1、4對1的多臺電解槽對應(yīng)一個(gè)處理框架的模式，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過控制邏輯可使其電流、電壓、系統(tǒng)壓力、氫氧液位、氫氧堿液的溫度以及堿液流量等處于穩(wěn)態(tài)，即不管同時(shí)升降電流、分別升降、突然調(diào)停一臺還是多臺同時(shí)跳停，氣液處理框架的液位以及系統(tǒng)壓力以及溫度、氣體純度都能保證相對平穩(wěn)，并且能夠有效降低設(shè)備投資。此外，我們的堿性電解槽還有副電極超大的比表面積、氣體出口槽面法蘭連接、“覆鎳合金”專利技術(shù)制造等優(yōu)勢。
氫能觀察：對于目前的市場而言，提高單機(jī)產(chǎn)氫量是制氫企業(yè)攻關(guān)重點(diǎn)，是否意味著產(chǎn)氫量小的制氫設(shè)備未來將失去市場？
王總：對于小型制氫設(shè)備失去市場，我是持反對意見的。我們考克利爾競立積累了30年的堿性電解水制氫設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也延續(xù)了30年來拓展的單機(jī)產(chǎn)氫量0.3m3/h~1300Nm3/h的電解槽的成熟生產(chǎn)線。這么多型號產(chǎn)品的技術(shù)積累，為我們不斷地滿足市場需求提供了強(qiáng)有力的支持。從市場角度而言，長尾是一定會(huì)存在的，我們不能只看到大項(xiàng)目對產(chǎn)氫量1000Nm3/h電解槽的需要，而忽視長尾市場的需求。從我們自身角度而言，我們在大型化設(shè)備上的創(chuàng)新，需要在小型設(shè)備上進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證，擁有0.3Nm3/h~1300Nm3/h的成熟生產(chǎn)線，也為我們研發(fā)更高性能、更緊湊結(jié)構(gòu)的大型電解槽提供了扎實(shí)的支撐。
氫能觀察：目前水電解制氫設(shè)備的技術(shù)瓶頸在哪？100%國產(chǎn)？
王總：我覺得堿性電解水制氫主要問題還是要降本節(jié)能、提質(zhì)增效。想要降本節(jié)能，就是要提高工廠生產(chǎn)的規(guī)模化、自動(dòng)化以及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。而增效則在于降低電耗。目前堿性電解水制氫設(shè)備的電流密度和電耗方面還有一定的優(yōu)化空間，想要可持續(xù)地發(fā)展，提升單機(jī)產(chǎn)氫量仍是發(fā)展的重點(diǎn)。
一味地增加電解槽體積，并不能夠在提升產(chǎn)氫量的同時(shí)提高效率，相反，我們更傾向于生產(chǎn)占地面積更小、能源利用率更高的堿性電解槽，推動(dòng)堿性電解水制氫往大型化、集成化方向發(fā)展。未來我們將繼續(xù)從電極材料和結(jié)構(gòu)等方面提升性能，同時(shí)尋找性能更高、成本更低的電極材料，爭取將再一次刷新國際上堿性電解水制氫的技術(shù)紀(jì)錄。
當(dāng)然，在國產(chǎn)化方面我們也已經(jīng)做了很多嘗試，也有了很多顯著的成效。比如我們?nèi)ツ?1月下線的國際首臺套產(chǎn)氫量1300Nm3/h的電解槽，就首次采用全國產(chǎn)化分散控制系統(tǒng)（DCS），集成一鍵啟動(dòng)、無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備互聯(lián)等智能化控制技術(shù)。
氫能觀察：對于水電解制氫設(shè)備成本居高不下的問題有何見解？
王總：其實(shí)堿性電解水制氫設(shè)備相比其他技術(shù)，成本已經(jīng)是最低的了，不過還是有一些空間可以努力的。比如生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化，以及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化方面。
因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品基本上還是屬于定制化的，還是要根據(jù)項(xiàng)目的要求，去為客戶提供個(gè)性化的解決方案，因此目前不太能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化流程。如果未來可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，那么我們就可以規(guī)模化、自動(dòng)化、智能化地生產(chǎn)，這樣肯定會(huì)降低一部分人力成本以及采購的成本。
氫能觀察：何時(shí)能夠真正實(shí)現(xiàn)“體積小型化，高動(dòng)態(tài)響應(yīng)”？
王總：自從2017年我們將電解槽的電流密度從2000A/㎡提高至4000A/㎡以來，我們一直在提高堿性電解槽的能效、降低能耗上不斷研發(fā)創(chuàng)新。現(xiàn)在我們已進(jìn)入商業(yè)化的電解槽中，去年下線的國際首臺套產(chǎn)氫量1300Nm3/h的電解槽最高電流已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了6000A/㎡，直流能耗可以低至4.13Kwh/m3H2，整個(gè)體積相比市面上1000Nm3/h的電解槽縮小了三分之一。實(shí)驗(yàn)室也數(shù)據(jù)顯示，我們的電解槽也有望實(shí)現(xiàn)8000A/㎡高電流密度。所以在體積小型化上，我們一直都在努力，也有很多可喜的成績。
在響應(yīng)速度方面，我們的產(chǎn)品在55℃熱啟動(dòng)到滿負(fù)荷只需2分鐘，響應(yīng)速度可媲美抽水蓄能。在使用IGBT的情況下，我們產(chǎn)品的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到秒級。何時(shí)能夠真正實(shí)現(xiàn)“體積小型化，高動(dòng)態(tài)響應(yīng)”？確切的時(shí)間我無法給出，但我相信我們產(chǎn)品的更新迭代速度，正努力引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展，未來一定會(huì)給市場提供滿意的答卷。
氫能觀察：考克利爾競立的產(chǎn)能如何？有沒有擴(kuò)產(chǎn)的計(jì)劃？
王總：我們目前年產(chǎn)能是600MW，為了滿足迅速攀升的市場需求，我們在年前就已經(jīng)推進(jìn)擴(kuò)廠的計(jì)劃，目前已經(jīng)有新的廠房可以投入使用，預(yù)計(jì)很快我們的年產(chǎn)能就可以達(dá)到1GW的狀態(tài)。
氫能觀察：國內(nèi)制氫市場目前接納度較強(qiáng)，考克利爾競立如何在未來日趨激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟？
王總：在技術(shù)水平上，我司設(shè)備已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。作為深耕綠氫領(lǐng)域30年的堿性電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)商，自從1992年出口第一臺設(shè)備到印度以來，考克利爾競立的產(chǎn)品已經(jīng)遍及世界30多個(gè)國家，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及深厚的技術(shù)積累。目前，我公司生產(chǎn)的堿性電解水制氫設(shè)備都屬于國標(biāo)一級能耗，即直流能耗小于4.3kWh/Nm3H2。
同時(shí)，我們?nèi)ツ暌呀?jīng)接連出廠1200Nm3/h、1300Nm3/h設(shè)備，在設(shè)備大型化方面已領(lǐng)先全球。而且我們在大型設(shè)備的集成化上，已經(jīng)推動(dòng)著2對1、4對1乃至8對1的綠氫方案成為現(xiàn)實(shí)。例如中石化新疆庫車項(xiàng)目，我們提供了4臺單體產(chǎn)氫量1000Nm3/h電解槽對應(yīng)一個(gè)處理框架的設(shè)備系統(tǒng)的解決方案，在提高設(shè)備的性能、減少占地面積以及設(shè)備成本的同時(shí)，也為行業(yè)提供了更多引領(lǐng)和示范。
另外，2021年考克利爾競立堿性電解槽出貨量為160MW，約占全球堿性電解槽316MW總出貨量的50%。在專利方面，我們擁有近50項(xiàng)專利，并且參與了近10個(gè)氫能行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。我們作為在綠氫制備行業(yè)深耕30年的先行者，接下來會(huì)繼續(xù)在擴(kuò)大產(chǎn)能、提升生產(chǎn)效率、保證出貨量等方面積極布局，打造具有國際影響力和市場競爭力的產(chǎn)品，為我國“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)朝乾夕惕，為構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的國家能源體系助力。
原文始發(fā)于微信公眾號（氫能觀察）
根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）》預(yù)測，2030年中國氫氣需求量達(dá)3715萬噸，2050年達(dá)9690萬噸。有分析認(rèn)為，電解水制氫將逐步作為中國氫能供應(yīng)的主體，在氫能供給結(jié)構(gòu)的占比將在2040、2050年分別達(dá)到45%、70%。
因此，在“雙碳”背景下，電解水制氫項(xiàng)目成為了市場關(guān)注的熱點(diǎn)話題。為促進(jìn)行業(yè)信息流通，艾邦建有制氫產(chǎn)業(yè)交流群，聚焦氫氣生產(chǎn)、堿水/PEM電解槽（隔膜、極板、催化劑、極框、密封墊片等）、PPS、質(zhì)子交換膜、鈦金屬、鎳網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游，設(shè)備，材料，配件等配套資源，歡迎大家加入
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