“氫領未來,零碳智造!”4月25日,上海翌晶氫能科技有限公司國內首條SOEC電堆自動化產線下線儀式暨GenStack E系列電堆新品發布會在上海嘉定重磅召開!國家能源局正司級巡視員、中國投資協會能源投資專委會會長孫耀唯等領導為儀式致辭。
發展清潔能源,致力能源轉型。作為最具潛力的二次能源,氫能在能源結構的變化中逐步走向大眾視野。氫能產業體系龐大繁雜,各個環節緊密相連。氫氣的制取是氫能產業鏈上游中最為關鍵的一環,如何高效、低成本的實現可再生能源制氫一直是氫能產業鏈亟待解決的難題。
助力世界能源結構轉型,推動無碳化社會發展。翌晶氫能歷經多年科研攻關,成功開發了高溫固體氧化物電解水制氫技術(SOEC)的高效電解電堆并實現SOEC電堆自動化產線量產。
國家能源局正司級巡視員、中國投資協會能源投資專委會會長孫耀唯表示,我國氫氣資源豐富,是世界上最大的制氫生產國。氫能產業的資本投資主要集中在制氫,儲運以及加氫上,從產業鏈下游逐漸轉變為上游。SOEC技術正在從實驗室階段走向市場。今年有望成為氫能產業鏈轉變的重要一年。希望翌晶氫能立足全球觀和全球視野,為中國式的現代化做出更大貢獻。
翌晶氫能總經理劉青介紹了翌晶的發展歷程。他表示,成本是掣肘綠氫大規模應用的最關鍵因素,SOEC技術高效優勢引領綠氫技術降本,并且降本速度遠超預期。電力無法幫助所有行業實現脫碳,氫能將重構工業生產方式,氫能也將成為電力領域脫碳的中堅力量,“SOEC技術一定會是綠氫邁向大規模應用的主要抓手”。
本次下線的SOEC電堆自動化生產線可實現產品來料自動檢驗、自動掃碼堆疊、高精度視覺定位、高剛性載具限制伺服壓堆、電堆氣密檢測、激光打標、成品下料及治具自動回流等,可兼容多種尺寸的電堆生產,并為未來GW級電堆生產線提供了規模化、連續化制造樣板。年產能可達100MW,位居全國第一。
特點:
1.六軸機器人高精度裝堆加視覺定位自動糾偏,組裝精度≤±0.03mm
2.配有壓力傳感器和伺服壓緊機構,精準控制壓力及高度
3.單機模塊化設計,標準化設計、柔性兼容性強
4.配置MES跟蹤及數據分析系統,設備工藝參數自動存儲
5.設備設有安全防護和報警功能
據了解,本次下線的生產線是目前國內首條SOEC電堆自動化生產線,代表了國內SOEC技術向產業化發展邁出了堅實的一步。
此外,本次發布的全球首款量產型SOEC電堆額定功率2.5kW,功率負載范圍20-200%,直流電耗3.16kwh/Nm3,電堆尺寸130*130*87。
高效:
單位制氫直流電耗3.16kWh/Nm3
高活性電催化劑,性能提升25%
界面電阻改善10%
電流密度10000A/m2
空氣開放式結構,有利于熱量傳輸和氣體流動
緊湊:
體積減少30%,重量僅9.7kg
厚度僅160微米
尺寸130*130mm,活性面積110*110mm
優化密封件成型工藝,厚度下降15%
可靠:
全自動化生產,高精度CCD視覺定位
0.5%/1000hrs,電池衰減大幅降低
創新連接體涂層工藝,連接體涂層穩定性更高
天然蛭石材料密封件,一體化壓縮密封工藝
20-200%電堆寬功率負載范圍,<1min電堆熱啟動時間
本次下線的電堆成果來之不易。翌晶氫能劉青總經理接受氫能觀察采訪時表示,在電堆的生產研發過程中,90%的零部件都來源于自主研發、自主生產。“由于我們對材料的要求極高,國內的廠商基本難以符合,最終我們選擇自己設計”。從圖紙的一再更新到實驗室的反復測試再到工藝上的不斷優化,翌晶氫能的團隊克服重重挑戰,將材料中的電池片達到最優化,電池達到量產,連接體材料工藝優化,最終呈現出了今天的GenStack E系列電堆新品。未來,隨著研發過程的不斷完善,電堆的成本將會大幅下降。SOEC電解水制氫成本也將有望低于堿性電解水制氫成本。
當前,國內綠氫產業剛剛興起,規模化和商業化尚不明確,但方向已初現苗頭。劉總表示,當前可再生能源制氫80%的成本在于電價,降低電價的兩條路徑分別是降低風光發電成本以及探索新的商業模式。從技術角度而言,只有提高制氫效率才能最好的解決成本問題。“相比于堿性電解水制氫,SOEC制氫過程可以省電30%”,此外,在終端單位制氫成本上,在電價越高的地方,SOEC制氫的技術路線越有優勢。談及SOEC電解水制氫的技術優勢,劉總總結五點:效率高、低能耗、可電解CO2、無貴金屬、反應可逆。盡管目前市場主流選擇堿性電解水制氫,但從長遠角度來看,未來商業大規模應用一定會選擇SOEC電解水制氫路線。
無碳社會,零碳智造。自2022年12月底上海新研發中心建成、首個風光制氫項目順利并網后,短短幾個月的時間,翌晶氫能就完成了首條SOEC電堆自動化生產線的量產,可見其在可再生能源制氫之路上的效率與魄力。對于近幾年的發展規劃,翌晶氫能有著明確的方向和路線。劉總提到,國內最大的SOEC示范項目正在建設中,預計年底投產;同時也正在與多家企業溝通SOEC技術的商業化規模示范情況,預計將于明年落地;此外,全球最大規模的SOEC系統也已在設計中,未來將會進入大眾視野。
在劉總看來,SOEC電解水制氫技術需要被市場所接納,就需要不斷地證明它的優勢和價值。縱觀能源發展歷史,世界正在走向清潔化、無碳化,“氫能一定會成為第三次能源革命中的重要角色,它就是終極能源”!