
“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舉行。相關領導、行業專家、媒體、從業者50余人共同見證這一氫能行業中極具意義的時刻。
本次下線的SOEC電堆自動化產線是目前國內首條,年產能達100MW,產能位居全國第一,可兼容多型號電堆生產,為未來GW級電堆生產線提供了規模化、連續化制造樣板,標志著國內SOEC技術向產業化發展邁出了堅實的一步。
國家能源局原正司級巡視員、中國投資協會能源投資專委會會長孫耀唯為活動致辭。孫耀唯講到,氫能不論從經濟效益還是綠色發展的角度出發,其都是推動實現雙碳目標和人類高質量發展的重要推手。但目前氫氣生產大部分是以化石燃料為主的灰氫,或通過碳捕集和封存技術來減少碳排放制取的藍氫,由清潔能源和可再生能源制取的綠氫所占比重則不足千分之一。SOEC因其高效電解技術、低廉的材料成本等優勢逐漸從實驗室走向市場,并因電價降本空間的擴大而表現出更明顯的優勢,成為切實助力工業無碳化的關鍵一環。
同時,孫耀唯表示,就氫能而言,采用先進高效的SOEC技術進行低排放、高效率的綠氫是未來氫能產業上游優化供給的關鍵課題。2023年有望成為氫能產業化的關鍵之年。氫能的諸多優勢注定其必將在未來能源體系中占據重要地位,成為實現零碳排放的主要抓手,成為解決碳中和的突破性解決方案。
嘉定工業區黨工委副書記、管委會副主任、集團公司黨委書記、董事長雷文龍在其致辭中表示:翌晶能源落地嘉定工業區不過短短兩三年時間,通過不斷的創新研發和全方位制氫解決方案,企業蓬勃發展,快速將技術研發落地為產品,引領綠氫技術降本,通過市場化運作創新商業模式,帶動綠色能源革命。
隨著國內首條電堆自動化產線下線,標志著我國SOEC制氫技術向產業化發展又邁出了堅實的一步,也標志著翌晶氫能在SOEC制氫領域走在了行業前列,在綠氫市場搶占先機。
嘉定區科委副主任樊玉艷則在向與會者介紹嘉定區系列積極政策的同時,給予了翌晶氫能高度積極的評價,期望翌晶氫能未來能夠快速發展,獲得更高成績。
翌晶氫能總經理劉青做了題為“邁向零碳未來氫能引領去碳化進程”的主旨報告。
劉青強調了氫能是人類未來終極能源的說法,也提出成本是掣肘綠氫大規模應用的最關鍵因素。
劉青分析,電解水制氫的成本構成中,電費占比80%、折舊占比10%、運營維護10%,因此降低電費成本成為電解水制氫成本的關鍵因素,而SOEC高效優勢將引領綠氫技術降本。數據顯示:SOEC系統的電解效率超過84%,單位系統能耗達3.6kWh/Nm3,與工業余熱回收結合,進一步降低電耗,降幅達10%,比堿性和PEM電解省電28%。
對于行業擔心的SOEC能否實現快速降本,滿足市場需求,劉青表示,現今SOEC降本速度遠超預期。預計2023年成本為10000元/kW,2025年成本將快速下降到5000元/kW,至2030年,成本將為1000元/kW,相較2023年下降90%。
同時,劉青強調,氫能未來在工業、經濟、生活等領域具有積極的作用。其將重構工業生產方式,可與多領域耦合,諸如在合成氨領域、合成甲醇領域、費托合成領域、氫冶金領域都發揮著積極且重要的作用,其高效、低成本的特點會得到進一步的凸顯。且氫能將成為電力領域脫碳的中堅力量,諸如在電廠替代、分布式發電、熱電聯供、備用電源等應用方面。而氫能亦將改變人們的生活方式,氫能交通、建筑供暖、家庭燃氣等方面都將成為氫能應用的舞臺。
最后劉青希望大家可以堅定信心,共同打造一個更完善、更有韌性的生態體系,愿大家一同攜手共同做強綠氫產業。道阻且長,行將必達。
翌晶氫能研發總監李雙濱向大家詳細講解了GenStack E系列電堆,包含GenStack E2500 電堆、GenStack E5000 電堆、GenStack SE10kW 電堆以及GenBox V20 立式熱箱、GenBox H20 臥式熱箱。
李雙濱從高效、緊湊、可靠三方面對全球首款量產型SOEC電堆進行了闡述。
以GenStack E2500 電堆為例,其SOEC額定功率為2.5kw。
在高效方面,其單位制氫直流電3.16kwh/Nm3,比傳統堿性制氫直流電耗低31.3%,比傳統PEM制氫直流電耗低29.7%;針對SOEC氧電極緩慢動力學問題,開發高活性電催化劑,性能提升25%,電極涂覆工藝結合牢固,改善界面電阻,界面電阻改善10%;6層電池結構,電流密度10000A/㎡,比傳統3YSZ型電池片高300%,比8YSZ型電池片高60%;電堆流場與熱場仿真,所有電解小室都運行在理想工況,空氣開放式結構,更有利于熱量傳輸和氣體流動,最大溫差<50℃,最大壓強<5kPa
在緊湊方面,電堆具有高度輕量化、緊湊化集成結構,材料節約。數據顯示,電堆尺寸130*130*87(mm),體積減少30%,有效結構比72%,重量僅9.7kg。李雙濱介紹,在2023年電堆重量或將降到5kg左右。同時,電堆采用面積更大、厚度更薄的電池片。電池片面積為130*130(mm),活性面積達110*110(mm),但電池片厚度僅為160μm。并且,電堆采用連接體同向流設計,厚度更薄,從2mm減少為1.5mm,連接體厚度下降25%,電堆整體重量下降21.5%;優化密封件成型工藝,密封厚度直接下降15%。
在可靠性方面,電堆采用全自動化生產,高度一致;來料檢驗控制,可靠性>99%;高精度CCD視覺定位,裝配精度0.03mm;下線自動監測,產品合格率>99%。95%以上成品率、0.5%/1000hrs電池衰減、10000h長期穩定性測試ASR <10 毫歐·c㎡、200次高低溫熱循環ASR <5 毫歐·c㎡,無不證實了電堆的可靠性。同時,電堆采用天然蛭石材料密封件,一體化壓縮密封工藝每min*m泄漏率<3ml,且耐酸堿、抗氧化、耐高溫。20-200%電堆寬功率負載范圍、小于1min電堆熱啟動時間再為可靠性加碼。
翌晶氫能將繼續以發展清潔、高效的綠色能源技術為己任,專注于研發面向未來的綠色能源制氫技術、提供單位制氫成本(LCOH)最佳解決方案,致力于探索高效的、靈活的、系統性的綠色能源轉型技術。通過新技術的應用助力世界能源系統結構轉型升級,推動無碳化社會發展。