中國儲能網訊：外觀如同一個大圓桶狀的制氫設備，每小時產氫量可達1300標準立方米，最大產氫量可達1500標準立方米，不僅產量創(chuàng)下了國際之最，體積還比常規(guī)設備縮小三分之一。
11月26日，由華能清能院、華能四川公司、華能四川氫能公司、考克利爾競立聯(lián)合研制的國際首套1300Nm3/h（標準立方米/小時）堿性制氫水電解槽正式下線。
位于北京未來科學城的華能清能院是此次堿性制氫水電解槽的牽頭研制單位之一。華能清能院氫能部主任王金意告訴記者，1300Nm3/h堿性制氫水電解槽的下線，標志著我國掌握了高性能大型電解制氫設備的關鍵技術，向大規(guī)?！熬G氫”制備方向邁出了堅實一步，對氫能行業(yè)的發(fā)展具有里程碑意義。
隨著“雙碳”目標的提出，氫能作為清潔高效的二次能源備受關注。而堿性水電解制氫是當前最有規(guī)?；虡I(yè)應用前景的“綠氫”制取方法，即通過在充滿堿性電解液的電解槽中通入清潔直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學反應，分解成氫氣和氧氣，整個過程可實現(xiàn)零排放，也就有了“綠氫”的說法。在這種制氫方法中，高性能大型電解槽制造是關鍵核心技術。
圍繞堿性水電解制氫，華能集團于2021年3月立項在四川成都開展13兆瓦水電解制氫科技示范，將圍繞氫能“制—儲—充”系統(tǒng)，開展氫能技術標準體系建設和商業(yè)模式探索，積極打造科技創(chuàng)新型氫能產業(yè)標桿，項目將于明年落成。
目前，項目核心部件首臺1300Nm3/h堿性制氫電解槽已研制成功并下線，將用于工程項目現(xiàn)場生產“綠氫”，供應成都當地燃料電池車等下游氫能產業(yè)鏈應用。根據前期關鍵部件性能試驗，該設備創(chuàng)造了單槽產能國際最大、電流密度指標國際領先、體積產能比最小、能耗指標最低等諸多紀錄。
對比常規(guī)電解槽，此次下線的電解槽設備額定產氫量為每小時1300標準立方米，最大產氫量可達1500 標準立方米，最高電流密度達每平方米6000安，是目前常規(guī)電解槽的2至3倍。為何能成為制氫“巨無霸”？王金意博士解釋，首先是在設備內部構建了鎳基多元合金催化層，有效提升了工作電流密度，降低了析氫電位；同時，通過優(yōu)化內部維度空間布局，讓熱量和物質更高效傳遞；此外，運用整體組裝方法提升了電解槽的高壓密封性、性能均一性和運行可靠性。
除了制氫產量大，這位制氫“巨無霸”還更加環(huán)保和節(jié)能高效。體積上縮小三分之一、單位投資減少25%的同時，能耗低于4.2 kWh/NmH2（千瓦時/標準立方米氫氣），顯著優(yōu)于國家大型電解槽的一級能效標準。值得一提的是，設備還將接入全國產化分散控制系統(tǒng)（DCS），可集成一鍵啟動、無人值守、遠程監(jiān)控、設備互聯(lián)等智能化控制技術。
