专访 | 推动绿电制氢新实践

来源：中国电力报 时间：2023-10-25 13:54

——访阳光氢能科技有限公司副总裁方伟

记者 王睿佳  

　　近年来，氢能强势崛起，其作为战略性新兴产业，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级新增长点，也是资本竞相角逐的清洁能源关键领域。中能传媒记者就相关问题采访了阳光氢能科技有限公司（以下简称“阳光氢能”）副总裁方伟。

　　中能传媒：氢能是清洁能源领域一个重要的发展板块，请您谈谈阳光氢能近年来在深耕氢能领域取得了哪些成绩？

　　方伟：近年来氢能发展非常快速。我们从2016年开始布局氢能，经过一系列市场考察和调研，并结合自身的优势，最终确定了可再生能源制氢方向。2016~2018年，我们做了充分的技术储备，并于2019年正式成立了氢能事业部。发展至今，阳光氢能已拥有碱性水电解制氢和PEM电解制氢两种技术路线，依托雄厚的技术实力和多年的项目管理经验，开发了离网、并网、微网多模式下的制氢系统，提供一站式柔性制氢技术解决方案，完美匹配可再生能源的特性，适用于能源电力、化工、交通等多种应用场景。

　　阳光氢能坚持以市场需求为导向，持续开展技术创新，打造了一支自主创新能力强、经验丰富的专业研发队伍，主导和参与制定多个行业标准，申请专利200多项，建成国内领先的电解水制氢系统综合测试平台，满足4000标准立方米/小时电解制氢系统测试需求，可实现材料评价、性能测试、系统实证、用户培训等；建成可再生能源变功率制氢及氢储能发电实证平台，实现纯离网变功率制氢、电—氢—电闭环的实证研究，探索多模式下变功率制氢及电氢耦合技术；建立“PEM产品研究中心”，具备核心部件、膜电极制备及200标准立方米/小时以上PEM电解槽研发能力，产品已在项目中应用；建成吉瓦级制氢设备工厂，具备大功率碱性和PEM电解制氢系统规模化生产能力。

　　同时，我们积极参与国内外多个大型风光制氢示范项目，产品已在吉林、宁夏、内蒙古、甘肃、湖北等地风光制氢项目中得到广泛应用。2021年，1000标准立方米/小时碱性水电解制氢系统交付，助力吉林省白城市建设“中国北方氢谷”。2022年，与国家电网有限公司、中国科学院大化所合作的国内首座兆瓦级氢能综合利用示范站项目在安徽省六安市投运，对氢能参与储能调峰具有重要示范意义。同年，为内蒙古综合能源站项目提供碱性水电解制氢装置，为宁夏等地的项目提供200标准立方米/小时PEM制氢装置。2022年12月，长江电力绿电绿氢示范项目产氢成功，顺利产出99.999%高纯度氢气。今年以来，阳光氢能连续为多个大型风光制氢项目提供制氢设备，包括国内最大的绿氢合成绿氨创新示范项目、大连洁净海水制氢等多个示范项目。

　　中能传媒：在发展过程中，阳光氢能面临怎样的机遇与挑战？今后行业发展还需要哪些支持和引导？

　　方伟：我认为机遇有两个方面。一方面，顶层设计不断完善。2022年印发的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》明确了氢的定位，给行业带来了很大的支持和鼓舞。另一方面，示范项目陆续落地。虽然这些项目当前的经济性不尽如人意，但是示范项目为我们发展氢能产业带来了希望，并对后续的布局形成了指引。

　　当前氢能行业的挑战之一是绿氢和灰氢的成本差距比较大，并且没有形成示范效应。同时，从可再生能源的电氢耦合技术发展角度来说，制氢还需要考虑可靠性和稳定性，包括制氢电解水含有的电化学催化剂、隔膜材料等，这些材料本身的技术很关键。其次是设备的结构设计，在生产制造过程中的工艺改进可提升产品的一致性和可靠性。未来在这些方面有很大的发展和进步空间。

　　氢能产业标准化体系建设是支撑其有序发展的重要步骤，在商业化运行模式形成的过程中，标准、检测、计量、认证的需求日益增加，没有标准的规范，市场无法搭建有序的运营链。当前，我国氢能产业标准化体系建设不断完善。2023年8月，六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》，明确了近三年国内国际氢能标准化工作重点任务，系统构建了氢能制、储、输、用全产业链标准体系，涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用五个子体系，充分发挥标准对氢能产业发展的规范和引领作用。但从制氢层面来说，没有具体标准进行规范，或者没有优质企业起到带头作用，无法保证大部分企业制造出来的是无污染、零碳的“绿氢”。从国际制氢设备的发展情况来看，我国也需要更新、更高的技术标准要求，跟上国际使用水平。

　　当前，我们积极参与行业标准制定。未来，一方面将根据新的标准和政策做好产品研发和规范性工作；另一方面将发挥自身优势，联合科研机构、行业组织、企业多方共同推动，通过标准化手段促进氢能产业良好有序发展。

　　中能传媒：多年来，阳光氢能在生产技术创新方面有哪些经验分享？

　　方伟：当前，氢气的制取主要有三种较为成熟的技术路线：一是基于煤炭、天然气等化石燃料重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱工业、丙烷脱氢、乙烷裂解为代表的工业副产气制氢；三是基于新型清洁能源的可再生能源制氢，也就是我们关注的绿电制氢，主要分为可再生能源电解水制氢、生物质制氢、太阳能光解水制氢三种。

　　“双碳”背景下，阳光氢能专注于可再生能源柔性制氢技术研究。其柔性制氢系统解决方案具有领先性。一方面，采用全控型功率器件和PWM控制技术的新一代IGBT制氢电源、针对波动工况优化设计的电解槽和气液分离单元，能够完美匹配可再生能源波动和间歇特性，使系统综合能效提升25%。另一方面，创新开发了柔性制氢系统的“大脑”——智慧氢能管理系统，它不仅通过功率跟随算法、智能投切等控制策略，实现并网点功率控制、多台套电解槽集群控制功能，完成多套制氢系统之间、制氢系统与多种能量来源之间的管理和协调控制，同时，能够完成“制储运加用”一体化系统集成和管理，实现系统间联动控制，提升项目整体运行效率和安全性，让大规模绿电制氢更高效、更智能。

　　中能传媒：绿氢应用场景都有哪些？阳光氢能今后将注重哪些应用场景的开拓？

　　方伟：目前，氢能除了在与人们出行息息相关的交通领域有所应用，在能源电力、钢铁冶金、石油化工等方面都有着丰富的应用场景。随着顶层设计的确定和氢能产业的快速发展，氢能的应用领域将呈现多元化发展态势。

　　当前，我国氢能产业总体处于发展初期，应用端需求主要受下游行业脱碳进程、政策支持力度、技术成熟度等方面因素影响。

　　短期内，我国氢能应用需求主要来自交通运输领域，氢燃料电池汽车的大规模推广，是推动氢能发展的关键驱动力。

　　例如，很多城市投入使用的氢能大巴车、商用车，都是氢能在交通领域的应用，它和我们的生活息息相关，未来有望实现高速增长。2022年，我国氢燃料电池汽车产量累计完成3626辆，是2021年全年产量的2.04倍，销量累计完成3367辆，同比增长112.3%。截止到今年上半年，我国氢燃料电池汽车产量累计完成2966辆，销量累计完成2381辆。

　　长期来看，工业领域有望成为氢能应用的第一大领域，需求将在政策推动下进一步释放。在工业领域中，氢不仅作为工业燃料，还是合成氨、甲醇等的主要原料之一。在炼油工业中，氢气被广泛用于对石脑油、粗柴油、催化裂化以及不饱和烃等的加氢精制以提高油品的质量。尼龙塑料、农药、油脂化学和精细化学品加工中都需要用到氢气。

　　阳光氢能积极探索氢能在各领域的应用，已为能源电力、交通、工业等多种场景提供了一站式的柔性制氢系统解决方案。在未来大规模新能源制氢市场需求下，我们一站式解决方案的优势将更加明显。

　　责任编辑：江蓬新

　　校对：许艳