4月26日，第四屆世紀氫能與燃料電池大會在京召開，中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司技術(shù)副總薛賀來發(fā)表演講。

他表示，隨著氫能的發(fā)展，水電解制氫發(fā)展迅速，但由于區(qū)別于傳統(tǒng)制氫，在發(fā)展過程中也會遇到許多問題。

薛賀來從氫能背景及綠氫裝備現(xiàn)狀、綠氫制備技術(shù)關(guān)注點兩方面分享了綠氫行業(yè)中電解之制氫裝備與技術(shù)的問題。

氫能背景及綠氫裝備現(xiàn)狀

在雙碳”背景下，氫氣具有了能源特性，隨著國家政策和各省市氫能相關(guān)政策的發(fā)布，氫能產(chǎn)業(yè)步入快車道。

薛賀來介紹了“N+H+N”體系，N是可再生能源，要發(fā)展氫能需要可再生能源，后通過氫氣儲能，或者氫氣轉(zhuǎn)化達成能源利用，“N+H+N”是將氫氣作為能量存儲轉(zhuǎn)化載體的體系。

薛賀來介紹，根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究報告，到2025年我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1萬億元，到2030年碳達峰的時候?qū)⑦_到3715萬噸，氫能源逐漸成為中國終端能源體系的消費主體。

目前前沿的制氫方式是電解水制氫，也就是制綠氫，薛賀來表示，綠氫逐步取代灰氫是必然，到2050年，綠氫利用率將占所有氫氣的70%。

全球氫能已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展新階段，目標是到2030年電解水產(chǎn)能裝機量達到200GW，到2050年達到5000GW，在發(fā)展過程中，各個國家都推出了自己的氫能發(fā)展的路線圖，尤其是沙特阿拉伯中東國家，也進行了能源轉(zhuǎn)型。根據(jù)預測，國內(nèi)綠氫到2025年年需求總量為3500萬噸氫氣，其中綠氫占了35萬噸。到2030年年需求量3700萬噸，綠氫將達到500萬噸。

綠氫制備技術(shù)關(guān)注點

薛賀來表示，大功率、高效、低成本、長壽命的制氫設(shè)備是主要發(fā)展趨勢，并在將來適應模塊化、組合式、自適應的多臺套聯(lián)動綠氫系統(tǒng)。當前電解水制氫技術(shù)包括傳統(tǒng)堿性電解（ALK）、質(zhì)子交換膜（PEM）、堿性陰離子交換膜（AEM）和固體氧化物（SOFC）。

傳統(tǒng)堿性電解槽和質(zhì)子交換膜在市場中有一定應用，從目前水電解技術(shù)的發(fā)展來看，2030年之前，堿性、PEM 電解制氫技術(shù)仍然作為市場主流廣泛應用。堿性制氫裝備市場容量保持在85%以上；陰離子交換膜（AEM）與固體氧化物（SOEC）制氫技術(shù)由實驗階段轉(zhuǎn)為小型化應用階段。2060年之前，圍繞清潔化、低碳化、低成本的需求，各類制氫技術(shù)結(jié)合應用場景形成多元制氫體系。

薛賀來表示，隨著技術(shù)的發(fā)展，堿性電解槽和PEM電解槽依然為發(fā)展的主體，當前堿性電解槽成本較低、規(guī)模較大，PEM成本相對較高，但與可再生能源契合更為緊密，所以在發(fā)展過程中要進一步降低PEM電解槽的制造成本。

本質(zhì)技術(shù)提升及系統(tǒng)優(yōu)化是氫能發(fā)展的根本，要進一步降低電解槽能耗，電極和電極隔膜是最主要的。

今年三千例電解槽已投入市場，區(qū)別于小規(guī)模電解槽，一千例電解槽在各種控制上，從工藝系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)方面都有明顯變化。如在溫度控制上大槽體溫度控制起來沒有小槽體控制的那么平穩(wěn)，液位、溫度、循環(huán)量等參數(shù)在大規(guī)模制氫中也是相互影響的。

薛賀來提到，可再生能源也是風電光伏制氫源頭，能量管理系統(tǒng)電壓等級變化、直流變化統(tǒng)稱為能量管理系統(tǒng)，電解水制氫如何更好的跟可再生能源進行匹配，適應可再生能源波動性間歇性的發(fā)電特性，是電解水制氫需要研究的課題。

而對于提高大規(guī)模制氫效率底下問題，薛賀來分析，是前期能量的管理出了問題，一部分電量沒有作用到電解槽上，規(guī)模的擴大也增加了電量的損失，但電量損失在哪里還需要一定時間的探討。此外隨著規(guī)模的擴大，也要注意水電解制氫裝置的安全性。

除槽體的本質(zhì)外，隨著規(guī)模的擴大，氣液分離技術(shù)也要作出提升，薛賀來表示，如果全靠重力分離容器會，不僅體積很大，并且分離的不完全，會影響到電解效率和氣體純度。

系統(tǒng)控制技術(shù)是將水電解制氫系統(tǒng)充分跟前期可再生能源電力系統(tǒng)給它結(jié)合起來，包括但不限于管理級的網(wǎng)絡、控制極網(wǎng)絡、站點級網(wǎng)絡。

在最后，薛賀來提出，用戶最終關(guān)注的是制氫成本，而這需要降低設(shè)備成本和用電成本，同時還要提高設(shè)備利用率。在設(shè)備技術(shù)層面，要從槽體的本質(zhì)、輔助設(shè)備以及能源管理方面進行解決，提高電解效率，提升電解的品質(zhì)。

（根據(jù)嘉賓現(xiàn)場演講整理，未經(jīng)嘉賓本人審核）