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綠能氫創(chuàng)發(fā)布首臺(tái)單堆1兆瓦AEM電解槽產(chǎn)品

來源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-04-01 15:39

于淼

　　“單堆1兆瓦AEM電解槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和大寬幅陰離子交換膜量產(chǎn)技術(shù)的突破，不僅是科技成果從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)一線，更是AEM電解水制氫新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地的又一里程碑。”3月24日，宿遷綠能氫創(chuàng)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“綠能氫創(chuàng)”）董事長(zhǎng)項(xiàng)瞻波在“首臺(tái)單堆1兆瓦AEM電解槽產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”上如是說，這一突破性產(chǎn)品的亮相，標(biāo)志著AEM電解槽正式邁入兆瓦級(jí)時(shí)代，為可再生能源高效轉(zhuǎn)化提供了全新解決方案。

　　將風(fēng)電，光伏等可再生波動(dòng)性綠電轉(zhuǎn)化為零碳排放和靈活儲(chǔ)存的氫能，能夠提高電網(wǎng)調(diào)峰的靈活性，分擔(dān)電網(wǎng)壓力，提升能源利用率。自2022年起，綠能氫創(chuàng)便開始系統(tǒng)布局電解槽技術(shù)研發(fā)，聚焦 AEM電解水技術(shù)持續(xù)迭代升級(jí)，構(gòu)建了具有自身特色的產(chǎn)業(yè)體系，聯(lián)合清華大學(xué)、華南理工大學(xué)等科院所，共同攻克技術(shù)難關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)AEM電解槽規(guī)模化量產(chǎn)。

　　從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越

　　“當(dāng)前主流電解水技術(shù)呈現(xiàn)差異化特征：堿性電解水（ALK）作為成熟技術(shù)，存在功率調(diào)節(jié)慢、負(fù)荷范圍窄的局限；質(zhì)子交換膜電解水（PEM）具備高效靈活優(yōu)勢(shì)，但依賴貴金屬催化劑導(dǎo)致成本偏高；固體氧化物電解水（SOEC）雖理論效率突出，但高溫運(yùn)行限制了應(yīng)用場(chǎng)景。”項(xiàng)瞻波介紹說。

　　相較而言，陰離子交換膜電解水（AEM）通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了性能突破：采用非貴金屬催化劑和低成本膜材料，兼具ALK的經(jīng)濟(jì)性與PEM的靈活性，在材料成本、環(huán)保工藝及動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面展現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)，為可再生能源波動(dòng)性電源的高效耦合提供了理想解決方案。

　　據(jù)了解，此次發(fā)布的首臺(tái)單堆1兆瓦AEM電解槽，集成多項(xiàng)自主核心技術(shù)。一是陰離子交換膜生產(chǎn)技術(shù)突破傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的幅寬限制，使電解槽有效工作面積大幅提升，為電解槽大型化奠定材料基礎(chǔ)。二是輕質(zhì)化流道框生產(chǎn)工藝在保持承壓能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重，降低生產(chǎn)、運(yùn)輸成本，并提升裝配效率、性能和可靠性。三是一體化電極與電堆堆疊流水線相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電解槽單元全自動(dòng)卡扣式裝配，較傳統(tǒng)手工層疊工序耗時(shí)減少50%以上，不僅消除膠粘劑老化風(fēng)險(xiǎn)，更支持電極組在線快速更換。此外，該電解槽具備寬泛的運(yùn)行溫度范圍，可在4攝氏度低溫環(huán)境下瞬時(shí)啟動(dòng)，可30秒內(nèi)冷啟動(dòng)出氫，并能適配波動(dòng)電源，實(shí)現(xiàn)綠氫與綠電的動(dòng)態(tài)匹配。           

　　“我們同步建設(shè)全離網(wǎng)制氫示范平臺(tái)，創(chuàng)新采用‘光伏 + 水系有機(jī)液流儲(chǔ)能電池 + 電解水’一體化系統(tǒng)解決方案。平臺(tái)搭載宿遷時(shí)代儲(chǔ)能科技有限公司自主研發(fā)的水系有機(jī)液流儲(chǔ)能電池組，與分布式光伏陣列深度耦合，構(gòu)建起‘零外購(gòu)電、全額消納’的能源利用新模式。”項(xiàng)瞻波說。

　　行業(yè)共繪氫能發(fā)展藍(lán)圖

　　“提升非貴金屬催化劑的析氫/析氧活性、效率與穩(wěn)定性，是推動(dòng)電解水制氫規(guī)模化落地的核心突破口，目前研發(fā)的鎳基合金電催化劑產(chǎn)氫效率較傳統(tǒng)過渡金屬催化劑提升3倍，在500毫安/平方厘米電流密度下，析氫過電位低至1.5伏，顯著降低能耗。”華南理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師申益指出催化劑制備和應(yīng)用的重要性。

　　綠能氫創(chuàng)自主研發(fā)的AEM膜材料，其核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面。一是采用耐堿性高分子聚合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性與成本控制；現(xiàn)有產(chǎn)線支持750毫米寬幅生產(chǎn)，可滿足多種規(guī)格電解槽設(shè)計(jì)需求；新建產(chǎn)線通過寬幅翻倍技術(shù)，為大功率電解槽開發(fā)奠定工藝基礎(chǔ)。

　　“未來，綠能氫創(chuàng)將持續(xù)加大研發(fā)投入，重點(diǎn)突破三大技術(shù)瓶頸。開發(fā)更大反應(yīng)面積的電解槽，提升電流密度并降低電解電壓；推進(jìn)第二代AEM電解槽膜電極設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)性能迭代升級(jí)；強(qiáng)化與上下游企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。”項(xiàng)瞻波說，同時(shí)，深化與可再生能源項(xiàng)目的戰(zhàn)略合作，為加氫站提供現(xiàn)場(chǎng)制氫解決方案，持續(xù)推動(dòng)綠氫市場(chǎng)占有率提升。

　　此次發(fā)布的單堆1兆瓦AEM 電解槽，不僅重新定義了綠氫設(shè)備規(guī)格，更標(biāo)志著我國(guó)在氫能裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大寬幅陰離子交換膜、輕量化流道框、模塊化電極組件等核心部件的完全國(guó)產(chǎn)化突破，構(gòu)建起涵蓋 “材料研發(fā)—裝備制造—系統(tǒng)集成—工程應(yīng)用”的全鏈條創(chuàng)新體系。在能源革命浪潮中，中國(guó)企業(yè)正通過材料開發(fā)、裝備研制、系統(tǒng)集成等原創(chuàng)性科技創(chuàng)新，重塑全球綠色能源版圖。

　　責(zé)任編輯：于學(xué)華