为了适应更大规模绿氢生产需求，国内三种技术路线的制氢电解槽都在往大标方方向突进。 碱性电解槽方面，国内绿氢项目实际应用较多的是1000Nm³/h，也有项目开始采用2000Nm³/h。碱槽企业从去年第四季度到今年上半年陆续推出3000Nm³/h新品，到如今飙升至5000Nm³/h。 PEM电解槽方面，国内绿氢项目实际有应用案例的是50-200Nm³/h，去年已经有企业研发出250、300Nm³/h样机，到今年上半年陆续对外公布，到如今飙升至500Nm³/h。 AEM电解槽及系统方面，2023年AEM电解槽功率多在0.5-10kW，产氢规模较小；2024年上半年出现100kW新品，到如今出现500kW新品，按照国内几家领先企业的规划，接下来还将推出1MW单槽新品。此外，AEM制氢系统从百千瓦级快速跃升至MW级、5MW级。 业内人士分析认为，这些都体现出国内电解水制氢技术的进步。但需注意的是，在商用环节，电解水制氢装备的产氢量、电流密度、能耗等性能表现固然重要，安全性、可靠性、稳定性也不可缺少，国内企业在推进大标方产品落地应用时需更加谨慎。 碱性单槽产氢量：从3000Nm³/h到5000Nm³/h 碱性电解槽单槽产氢量的快速飙升，以国内这几家企业推出的产品为典型代表： 2023年9月，隆基氢能推出了ALK G系列单体1200Nm³/h到3000Nm³/h的四款产品；同年年12月，三一氢能重磅发布单体制氢电解槽三一S系列3000标方方形电解槽；2024年5月17日，派瑞氢能研制的单体产氢量3000Nm³/h的碱性水电解制氢设备正式下线。 2024年10月18日，双良发布自主研发的5000Nm³/h碱性水电解槽。公开信息显示，在90摄氏度工况运行时，双良电解槽最高电流密度可达10600A/㎡，能耗4.7kWh/Nm³H₂；在3000A/㎡电流密度下，双良电解槽能耗低至3.875kWh/Nm³H₂；产品最低运行负荷可降至10%，并保持氧中氢含量＜1.50%。 PEM单槽产氢量：从200Nm³/h到500Nm³/h PEM电解槽单槽产氢量的快速飙升，以国内这几家企业推出的产品为典型代表： 近日，国氢科技自主研发的“500Nm³/h质子交换膜电解水制氢电解槽”顺利通过第三方认证。本次认证通过的 500Nm³/h电解槽，额定电流密度1.8A/cm²，额定制氢电耗4.4 kWh/Nm³；采用公司自主技术的高稳定催化剂、高可靠性大型膜电极，标志着国氢科技在PEM制氢技术领域取得又一重大突破。 值得一提的是，国氢科技历经多年持续技术攻关，研发出多款自主化、高性能PEM制氢产品，其中兆瓦级电解槽获评国家能源局2023年度能源行业十大科技创新成果，已累计运行时间超万小时。公司批量生产的50台套兆瓦级电解槽全部一次性通过场内测试，已按期交付大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目。 赛克赛斯氢能源深耕PEM制氢系统研产17年，掌握多项PEM关键核心技术和生产工艺。在10月18-20日佛山展会期间，公司展示了500Nm³/h PEM电解槽新品，功率调节范围0-130%；出口氢压3.8MPa；氢气纯度99.999%；100%氢气供给冷启动响应时间小于等于5min；尺寸1280mm*1094mm*2050mm。 10月19日，同样在佛山展会上，鹭岛氢能自主开发的低铱高电流密度单堆500标方PEM电解槽正式发布。新产品在额定功率下直流电耗4.4kWh/Nm³，达到国际一级能效电压水平，电流密度达3A/cm²，铱载量仅0.4mg/cm²，负荷调节范围5%-130%。此外，新产品采用全新工艺，综合成本较同系列200标方PEM电解槽降幅达30%，是鹭岛氢能低铱高电流密度系列电解槽高效、低成本、省心的最新作品。 AEM单槽：从10kW到100-500kW再到1MW AEM系统：从百千瓦级到1MW再到5MW AEM电解槽单槽产氢量的快速飙升，以国内这几家企业推出的产品为典型代表： 亿纬氢能在AEM电解槽的新品研发上不断推陈出新。2023年7月，亿纬氢能发布自主研发2-10kW的新型AEM电解槽；今年3月26日，亿纬氢能又发布了全球首台100 kW AEM电解槽产品。根据其官微信息，下阶段公司将推出更为先进的500kW-1MW AEM电解槽产品。 系统层面，8月8日，亿纬氢能发布了自主研发、设计、制造的“悟空”制氢系统产品正式发布。亿纬氢能“悟空”制氢系统产品采用自主研制生产的膜电极，电流密度达到10000A/㎡，额定工况下，直流能耗为4.5kWh/m³，出氢压力可达1.6MPa，载荷能力覆盖10%-120%。“悟空”制氢系统产品另一大特色是采用模块化堆叠化设计，标准制氢模块采用5kW AEM电解槽，可据需求配置电源系统、供水系统、干燥系统，构成机柜式系统或集装箱式系统。支持定制化服务，可提供整体解决方案，适用于1-200Nm³/h的多元化用氢场景。 值得一提的是，在项目应用上，亿纬氢能国内首套百千瓦级AEM制氢系统于金年5月11日发货湖北。截至10月，该套系统已稳定运行超过2000h，期间部分时间段以120%负载进行产氢，除场内电力检修及电力调控等情况外，该套系统均保持全天24小时不间断运行。 清能股份在AEM技术方面也取得重大成果，在10月18-20举行的佛山氢能展会上，公司重磅推出HET-A1000 5MW AEM电解水制氢系统，为全球客户提供高质、高效、成本可控的绿氢制取解决方案，有望引领全球绿氢生产成本迈入1美元/kg时代。 稳石氢能于2023年2月发布2.5kW电解槽新品，仅用10个月完成了2.5kW到10kW产品的提升，并于2024年二季度中完成单槽250kW测试验证，后续更大单槽功率的1MW产品也将陆续发布市场。 订单及应用方面，稳石氢能于今年9月凭借单槽250kW AEM产品成功中标全球首套单系统1.25MW-AEM（阴离子交换膜）电解水制氢项目，开启了国内兆瓦级AEM商业化应用示范。 卧龙英耐德于今年10月10日在浙江绍兴上虞发布了国产首台兆瓦级AEM水电解制氢设备——AEM Nexus 1000。 该AEM制氢系统不仅具备设计紧凑、运行高效、维护简洁、智能控制等优势，并且考虑到客户实际使用情况，兼顾运输与安装的高效与快捷。灵活性高，叠加运行稳定，系统寿命可达8万小时。其制氢量为210Nm³/h，功率为1MW，采用了先进的阴离子交换膜技术。Nexus1000电流密度高达8000A/㎡；电解槽直流效率为4.2kWh/ Nm³，全系统效率为4.8kWh/Nm³；动态响应速度快，0-100%满功率加减载时间仅需数十秒；运行功率范围宽，可在0-100%全功率范围内安全运行；输出氢气纯度高，直接输出氢中氧含量小于5ppm，无需氢氧分离装置；输出压力高达3.5MPa，可有效降低后级压缩机的能耗和成本。