瞄准“绿电+绿氢”隆基氢能加快推动电解槽迭代

□ 吴昊 张小宝

 

“我国碱性电解槽发展基础好，过去40年的应用案例遥遥领先，近10年的技术创新成果斐然。”日前，隆基氢能总裁马军接受媒体采访时表示，用我国的碱性电解槽制备绿氢，成本更低、收益更高，能有力支持全球绿氢成本的不断下降。

面对近年来方兴未艾的全球氢能市场，马军呼吁全球行业伙伴资源共享、优势互补、紧密协作。同时，他指出，面向“绿电+绿氢”可再生能源应用模式，创新刚刚开始，要适当给予行业试错和探索机会，营造积极健康的网络环境。

加快规模化生产和应用步伐

当前，我国在碱性电解槽技术上持续深入研究和创新，加快了规模化生产和应用的步伐，主要用于可再生能源电解水制氢项目。

“碱性电解槽单位能耗的进一步降低与电极技术的进步密切相关，在碱性电解槽探索阶段，设备主要使用镍、铁等金属电极。”马军表示，此类电极具有较高的电导率和稳定性，但电流效率较低，产物纯度也不够高。随着技术进步，业界通过调节金属电极形状、尺寸、结构的方式对其进行优化。这些创新为制氢技术的发展注入了新的活力，推动了整个行业的进步和发展。

在马军看来，我国电解槽设计本质安全、运行安全可靠，材料性能优越，装配技术可靠。同时，能充分适配可再生能源波动，采用最灵活和经济的运行策略。他认为，“绿电制氢面临的最大难点是电力波动范围大、波动频率高且随机性强，如何实现能量的智能控制和调度，是绿电制氢项目的技术核心”。

例如，隆基氢能电解制氢系统氢氧纯度、液位、压力、温度、流量等工艺参数均设置严格的报警、联锁值，有效防止安全事故的发生，实现一键启停，对风光可再生能源电力波动的瞬时响应速度可达2%/秒。隆基氢能自主研发的EMS智慧能量管理系统，可以充分适应电力的波动性，动态调整分组响应的轮值策略仿真模拟，对比不同系统运行策略。最终得出基于稳定性、可靠性、经济性、连续性，同时充分考虑能效和寿命情况的解决方案。通过源测监测、优化调度、负荷调节达到能源系统的高效利用，对大部分应用场景下出于整体经济性最优原则的最佳运行范围，构建安全可靠、平稳运行的能量调度控制系统。

马军表示，目前，我国已经掌握了碱性电解槽的核心技术，并有多家企业实现了产业化，在国内外市场上占有较大的份额，本质安全可靠，运行安全可靠、技术领先。随着市场需求的增加和技术的进步，碱性电解槽正处于快速发展的阶段。不断改进和创新的技术将推动碱性电解槽的性能和效率提升，为清洁能源和化工工业带来更多的机会和应用。

推动电解槽设备更新迭代

作为光伏行业龙头企业，近年来，隆基绿能一直致力于探索“绿电+绿氢”解决方案。目前，隆基氢能产品包含中石化应用的Lyh-1000以及本年度新发LONGiALKHi1系列、G系列和“绿电+绿氢”系统解决方案。

据马军介绍，相较于Lyh-1000，Hi1系列产品的主要优势在于电流密度提升，能耗降低。在电流密度与原产品同样的情况下，Hi11000能耗≤4.3千瓦时/标方，Hi1Plus1000能耗≤4.1千瓦时/标方，主要通过运用高效的隔膜材料、电极材料降低过电势，以及优化碱液流道、小室内部流场来降小室内阻，共同提升产品性能。从OPEX方向降低制氢成本，制氢直流电耗每降低0.1千瓦时/标方，根据系统利用小时数的不同，可以使制氢LCOH降低1.8%~2.2%，相当于降低了制氢设备初始投资的10%~25%。

到“LONGiALKG系列产品”阶段，为适配用氢需求大的化工、冶金、炼化等工业领域，隆基氢能产品实现了单槽产量新高。马军表示。提高单体产氢量、电解槽大型化也可以降低厂房初始投资，目前市场上从Hi1的主流电解槽1000标方/时规格，逐步向2000标方/时~3000标方/时发展，LONGiALKG可以满足各规格需求，ALKG系列产品标准化、集约化、模块化，产氢量1200标方/时、1500标方/时、2000标方/时、3000标方/时，更大单体产氢量可节约项目占地面积30%以上，从CAPEX角度降本20%，牢牢占据国内大型电解槽技术的制高点。

马军认为，“绿电+绿氢”系统解决方案，基于电解槽制氢设备，可以将新能源、电力电子、储能、化工、自动控制等多个专业进行系统集成，提供包括安全可靠、低单位制氢成本（LCOH）的绿电绿氢项目设计、全生命周期经济性测算、系统稳态/暂态仿真验证、高效可靠的全链条产品供应等全生命周期服务，尤其针对性充分适配可再生能源波动性。

构建健康可持续产业环境

马军表示，目前，绿氢制备的行业痛点主要存在于降低LCOH和电解槽系统大型化、规模化、标准化。他指出，LCOH由运营成本（OPEX）和初始投资成本（CAPEX）构成，低电耗产品解决OPEX的问题，而单槽大型化，可以有效降低CAPEX。

随着大型绿氢项目在国内的成功示范运营，碱性电解水制氢技术完成了商业化进程，产业链发展日益成熟，全球市场对大电解槽的需求十分明确，大型化可直接减少制氢装备和土建工程成本，大大降低初始投资；规模化可平摊成本标准化；标准化可以使资源配置更有序，效率更高。

对于未来构建健康可持续的产业环境，马军建议，全产业链各环节，用能端、制造端、政府、产业研究、协会、金融等机构，需要共同推动政府政策支持、标准、规划的发布，提高绿氢在工业脱碳中应用和价值。同时，还需支持示范项目落地，推动去贸易壁垒的全球化合作，并构建“健康网路环境”。

据马军介绍，目前，隆基氢能在全球都有运营或战略合作的成功案例。2022年5月，该公司成功中标全球首个万吨级绿氢示范项目；2023年4月，又以第一名的优异成绩成功中标全球最大的绿色合成氨项目，市场份额近40%；2023年6月，隆基氢能与兴国铸业签署战略合作协议，共同建设“30万立方米/天可再生能源电解水制氢——450立方米高炉富氢冶炼”工业化应用示范项目。

“在印度、澳洲、欧洲、美洲等区域，我们都有项目开展或战略合作。”马军表示，隆基氢能将积极参与各工业领域项目，助力推动国家级大型绿氢“领跑者”示范基地，推广先进产品技术，打通产业链实现“制储输用”一体化。未来，随着产业互联、资源共享，隆基氢能也将继续为绿氢行业发展，为可持续绿色能源转型贡献力量。