2022年全球電解槽市場(chǎng)放量，電解水制氫設備環(huán)節成為市場(chǎng)風(fēng)口，呈現“量質(zhì)齊升”的特點(diǎn)：（1）企業(yè)涌向電解槽環(huán)節，新產(chǎn)品發(fā)布、項目啟動(dòng)、項目交付的消息不斷；（2）產(chǎn)業(yè)分工進(jìn)一步細化；（3）規模突破，電解制氫項目達到百兆瓦級別。2022年成為氫能產(chǎn)業(yè)“夢(mèng)想走向現實(shí)”的一年！

在眾多新晉電解槽企業(yè)中，新能源企業(yè)是最引人矚目的“新勢力”；在電解槽技術(shù)中，產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全、成本較低的堿性電解槽成為現階段電解水制氫的主角，也是眾多電解槽企業(yè)的“寵兒”。

成熟的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈，疊加眾多企業(yè)的涌入，使堿性電解槽市場(chǎng)呈現激烈的市場(chǎng)競爭。在“雙碳”背景下，大規?？稍偕茉粗茪湫枨笃惹?，堿性電解槽也出現了大型化、高響應、低電耗等新要求。

什么樣的企業(yè)能夠打破市場(chǎng)競爭格局，抓住新的市場(chǎng)機會(huì )？

陽(yáng)光氫能是國內最早涉足氫能的新能源企業(yè)之一，通過(guò)提前布局、重視技術(shù)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng )新形成了核心部件與材料的研發(fā)生產(chǎn)能力，IGBT制氫電源、堿性水/PEM電解槽產(chǎn)品和可再生能源電解制氫解決方案，并形成了產(chǎn)能優(yōu)勢。在新的市場(chǎng)背景下，陽(yáng)光氫能有望分享全球電解槽市場(chǎng)爆發(fā)紅利。

氫云鏈希望通過(guò)了解陽(yáng)光氫能的電解水制氫在技術(shù)、產(chǎn)品、項目實(shí)踐等方面的具體優(yōu)勢，探討國內電解槽發(fā)展遇到的問(wèn)題，以及對電解槽企業(yè)的啟示。

01

堿性電解槽市場(chǎng)的新挑戰

堿性電解槽是現階段的主流。由于技術(shù)成熟、結構簡(jiǎn)單、安全穩定、成本相對低廉、產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟等優(yōu)點(diǎn)，堿性電解槽在國內市場(chǎng)中已經(jīng)占據了主導地位，在國內的大型制氫項目中更是擔當“主角”。

近期各新晉電解槽企業(yè)發(fā)布的產(chǎn)品也以堿性電解槽為主，由此堿性電解槽市場(chǎng)迅速進(jìn)入了市場(chǎng)競爭階段，新晉玩家必須“出手即巔峰”，才能在市場(chǎng)競爭中立足。

新需求下的新機遇。隨著(zhù)可再生能源制氫從概念向實(shí)踐發(fā)展，堿性電解槽環(huán)節在技術(shù)發(fā)展、市場(chǎng)競爭、技術(shù)需求等方面發(fā)生了重大變化。

（1）大型化?？焖僭鲩L(cháng)的綠氫需求推動(dòng)電解槽的單體和系統規模向大型化發(fā)展。如產(chǎn)氫量1000Nm3/h以上的電解槽在技術(shù)上不斷突破、系統則已經(jīng)突破百MW級別。

（2）高動(dòng)態(tài)響應。電力來(lái)源從穩定的網(wǎng)電向高波動(dòng)性的新能源轉變，要求電解槽有分鐘級的啟動(dòng)時(shí)間和更快的響應速度。

（3）低電耗。堿性電解槽的電力成本占氫氣成本70%以上，降低電耗是提高綠氫經(jīng)濟性的關(guān)鍵。

這對堿性電解槽的前端電源、動(dòng)態(tài)響應性能、電流密度、綜合電耗、多槽系統集成等方面都提出了新的挑戰，也為市場(chǎng)帶來(lái)了新的機遇。

02

陽(yáng)光氫能的堿性電解制氫解決方案

在新的市場(chǎng)需求下，舊格局有望打破，什么樣的企業(yè)能夠在新的競爭形勢中“突圍”而出？氫云鏈認為，在大規?？稍偕茉粗茪涞谋尘跋?，兼備技術(shù)能力和新能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的新能源龍頭企業(yè)對可再生能源制氫的理解更加全面和深入。

陽(yáng)光氫能就是國內最早涉足可再生能源制氫的新能源龍頭企業(yè)之一?；谔崆安季值膬?yōu)勢，陽(yáng)光氫能是最早推出可再生能源電解制氫解決方案的企業(yè)之一，也是最早掌握電氫耦合核心技術(shù)的企業(yè)之一，最早形成GW級別的生產(chǎn)能力的企業(yè)之一。

通過(guò)對材料、核心部件，到電解槽、氣液分離純化及電氫耦合系統的潛心研發(fā)，陽(yáng)光氫能實(shí)現了制氫電源、動(dòng)態(tài)響應性能、電流密度、綜合電耗、多槽系統集成與運行優(yōu)化等一系列難題的突破，形成大規?？稍偕茉粗茪湟惑w化系統解決方案能力。

材料和設計創(chuàng )新突破電解槽性能難題。通過(guò)建立材料和核心部件的自主研發(fā)能力，優(yōu)化電解槽結構、流場(chǎng)和電化學(xué)特性的設計，改進(jìn)工藝控制算法，陽(yáng)光氫能實(shí)現了堿性水電解槽電流密度、綜合電耗、動(dòng)態(tài)響應能力等核心性能指標的提升。

IGBT制氫電源解決電網(wǎng)友好性和可再生能源波動(dòng)性問(wèn)題。電源是可再生能源制氫的關(guān)鍵設備之一。陽(yáng)光氫能的制氫電源采用IGBT全控型功率器件和PWM控制技術(shù)，使網(wǎng)側電流諧波含量<3%，功率因數>0.99，滿(mǎn)足了電網(wǎng)對諧波、功率因數等電能質(zhì)量的要求。同時(shí)可以做到毫秒級功率調節響應，解決了與可再生能源匹配性的問(wèn)題。

智慧氫能管理系統解決系統大型化問(wèn)題。堿性電解槽單體的產(chǎn)能尚處于兆瓦級，百兆瓦級甚至更大規模的制氫工程需要多臺電解槽并聯(lián)形成陣列，此時(shí)管理系統的關(guān)鍵性凸顯。陽(yáng)光的智慧氫能管理系統在風(fēng)、光、網(wǎng)多種能源的控制，多臺電解槽的投切及運行控制策略等方面積極地進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現了制氫系統運行于最優(yōu)效率區間、系統能耗大幅降低等目標，解決了大容量、多臺套電解制氫管理難題。

此外，陽(yáng)光氫能還建成了全國首個(gè)電解水制氫系統綜合測試平臺，滿(mǎn)足最大3000 Nm/h制氫系統測試需求，避免了在項目現場(chǎng)才能對電解槽進(jìn)行檢測與調試，極大地提高了研發(fā)效率和交付能力。

從適配風(fēng)光功率快速波動(dòng)的IGBT制氫整流電源，到高電壓、低電流的電解槽，再到先進(jìn)的智慧氫能管理系統，陽(yáng)光氫能的探索和創(chuàng )新解決了堿性電解槽在可再生能源制氫領(lǐng)域的諸多新挑戰，形成了一套完整的綠電制氫解決方案，實(shí)現了制氫與可再生能源發(fā)電的高效耦合。

03

陽(yáng)光氫能的堿性電解制氫實(shí)踐

紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。陽(yáng)光氫能堅持實(shí)踐創(chuàng )新，針對可再生能源制氫的各類(lèi)場(chǎng)景和模式開(kāi)展項目實(shí)踐，實(shí)現了多個(gè)“第一”和突破。

研發(fā)實(shí)踐。技術(shù)、產(chǎn)品和方案必須要在實(shí)踐中檢驗，并不斷迭代發(fā)展。2020年6月，位于合肥的“可再生能源變功率制氫及氫儲能發(fā)電實(shí)證平臺”建成投運，率先實(shí)現了純離網(wǎng)變功率制氫，自發(fā)自用余電上網(wǎng)等多種工作模式。該項目是全國首個(gè)光伏離網(wǎng)制氫及氫儲能發(fā)電實(shí)證平臺，對國內開(kāi)展純離網(wǎng)變功率制氫及電-氫-電閉環(huán)系統和光、儲、氫綠色能源協(xié)同應用的研究起到引領(lǐng)作用。

商業(yè)化項目實(shí)踐?？稍偕茉措娊庵茪浔仨氃趯?shí)際的案例中探討商業(yè)化的可能。2021年，陽(yáng)光氫能1000Nm/h堿性電解水制氫系統交付吉林白城，實(shí)現了真正意義上的新能源制氫商業(yè)化示范，對風(fēng)光制氫、加氫一體化進(jìn)行了有意義的嘗試。

陽(yáng)光氫能可再生能源制氫系統已應用在內蒙古、寧夏、安徽等多地光伏、風(fēng)電制氫項目中，為能源電力、石油化工、交通運輸領(lǐng)域，提供“脫碳”解決方案。

04

小結

對比光伏、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈條更長(cháng)，技術(shù)要求更高，商業(yè)模式尚未明確，需要通過(guò)持續的創(chuàng )新和實(shí)踐才能實(shí)現技術(shù)與商業(yè)化的持續突破，氫能崛起注定是一場(chǎng)持久戰。在這場(chǎng)馬拉松比賽中，陽(yáng)光氫能已經(jīng)具備了一定的優(yōu)勢。

德國墨卡托中國研究所認為，在電解槽環(huán)節，中國企業(yè)至少還需要5年時(shí)間才能趕上西方領(lǐng)先的制造商。要實(shí)現加快縮短與國際先進(jìn)水平間的差距，加快推動(dòng)可再生能源制氫的應用推廣，助力國家“雙碳”任務(wù)達成的目標，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的齊心協(xié)力，共克難關(guān)，也需要有企業(yè)敢于領(lǐng)頭、勇于創(chuàng )新，帶領(lǐng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。陽(yáng)光氫能的“風(fēng)光+制氫”組合拳戰略值得期待！