氢能

双良氢能 | 第二增长曲线的崛起历程

2025China.cn   2024年04月11日

电解槽公司经过2022年、2023年两年“爆发式”的增长,行业由之前的几家十几家公司,一下子增加到两三百家。除了少数头部企业存在感较强外,新进来的企业谁的产品能率先得到验证,率先拿到订单,并进而做大,谁就能在行业里占据一席之地。

因此对电解槽企业来说,拿订单是当前头号大事。

江苏双良氢能源科技有限公司(以下简称“双良氢能”)在2024年初,拿下海外项目订单,为阿曼联合太阳能项目提供4套5MW,共计20MW电解水制氢装备。此前,双良氢能的电解槽装备已经有两个成功案例——内蒙古大全新能源有限公司1000Nm³/h绿电智能制氢系统稳定运行,还有内蒙古润阳悦达新能源有限公司1000Nm³/h绿电智能制氢系统已调试待运行。

所谓十年磨一剑,双良电解水制氢业务,也经过了5年时间的长跑。

1、双良电解水制氢5年长跑

双良氢能在2018年就切入制氢装备领域。该年5月,双良集团召开战略务虚会,探讨作为一个近40年的民营企业,如何在机械制造领域开启第二增长曲线。

双良集团成立于1982年,持续专注于实业与装备制造,旗下22家全资和控股企业,其中两家为上市公司——双良节能(600481.SH)、慧居科技(2481.HK)。双良连续多年名列中国企业500强、中国制造企业500强。

正是经过这次务虚会讨论,双良认定的答案是电解水制氢。

得出该答案主要出于两点考虑。首先,双良成立之初就坚定了“节能节水 做环境友好型制造企业”的理念;其次,双良一直服务于新能源领域。而电解制氢完全符合以上两个逻辑:第一,电解制氢属于环境友好型产品;第二,其属于新能源关键设备。基于以上两点,双良切入到电解制氢装备制造。

从2018年到2022年,双良进行催化剂、极板以及隔膜等相关技术的前期储备。

2022年正式启动建设氢能源公司,注册成立江苏双良氢能源科技有限公司,同年首套1000Nm³产品下线。2023年建成国内首家全性能测试台并投入使用,一期300套车间竣工投用,首套2000Nm³产品下线。2023年10月31日通过专家鉴定及德凯/PCCC三方认证,发布JSDJ S1新品。

2024年成功完成首个海外项目签约,为阿曼联合太阳能项目提供四套5MW,共计20MW电解水制氢装备;同时还完成了2000Nm³高电密全性能测试,二期700套项目奠基开工建设。

*双良布局电解水制氢时间轴

2、双良关于电解水制氢的理解

双良是怎么看电解水制氢装备的呢?

双良氢能总经理王法根在4月8日的香橙会研究院举办的2024年风光氢氨醇产业链峰会上表示,“新能源与传统能源有一个很大的区别,传统能源要家里有矿,意思就是家里有矿才有资源;但新能源完全改变了这种状态,现在我们认为新能源是制造出来的,新能源已由传统的资源型行业变为制造型行业。”

*双良氢能总经理王法根在2024年风光氢氨醇产业链峰会演讲

双良氢能认为,电制氢肯定是绿电离网应用。未来氢能发展最重要的两点,首先一定要结合绿电才是低碳零碳属性;其次就是离网,从电网来看很难分辨是绿电还是传统能源电力,只有离网情况下才能充分证明制氢采用的是绿色电力。

双良氢能第三个观点是,大规模电解制氢的主流技术路径是碱性水电解制氢。因为碱性水电解制氢无论从规模、造价亦或是材料来看,跟PEM以及AEM相比,它都有得天独厚的优势。

当然,过去的碱性电解水制氢存在一定短板,那是因为它的应用场景只是单台套使用,所以它的短板是无法克服的,但在未来大规模应用场景下,通过群控技术,可以很好地弥补碱性水电解制氢的短板。

第四,双良认为碱性水电解制氢问题核心是安全性、高电密、大标方、低能耗、宽负荷、快响应、全控制。

安全性:未来每一个制氢车间或工程都可能有十套甚至上百套超大规模制氢装备持续不断运行,每小时每分钟产生大量的氢气,安全性对工程而言是至关重要的。

高电密、大标方:这六个字代表着未来氢能单体设备的发展方向,单体设备的大型化是无法解决产量大型化的,受制于原材料的功能性问题,未来的大型化以及高电密是指在同等面积下能产生更多氢气,在高电密情况下发展大标方。

低能耗:制氢环节中80%成本来源于电力消耗,更低的能耗意味着制氢环节更高的经济性。

宽负荷:清洁能源和工业用电最大特性在于它的负荷波动,如何最大化利用清洁能源,宽负荷运行甚至低负荷运行是其中非常关键的一点。

通过四年研发,双良电解槽已经做到从10%-100%宽负荷运行,最低做到10%低负荷运行,最大化吸收清洁能源。

快速响应、全控制:因为清洁能源负荷波动很快,如果可以快速响应,这也是提高电能利用率的关键环节。

*双良关于电解水制氢的四个观点

新能源是“制造”出来的,传统能源取决于家里有矿,而新能源取决于工业制造能力!

3、绿电制氢的特点与痛点

在这次香橙会研究院举办的2024年风光氢氨醇产业链峰会上,双良氢能总经理王法根还分享了他们总结的绿电制氢当前五大特点。

第一,前端风光技术已经很完备,后端氨醇也相对较成熟。

第二,初步放开化工园区内制氢限制,比如内蒙、吉林也为制氢做了很好的铺垫。

第三,央国企领衔形成先行先试

第四,地方政府鼓励支持,项目普遍规模较大。

第五,离网型绿电应用场景是主流趋势。

此外,双良氢能总经理王法根还总结了绿电制氢当前五大痛点:

痛点一,绿电场景下电解槽系统安全性如何保证?(保证不泄漏,安全性)

痛点二,长周期运行经济性,电耗、水耗如何实现?(水资源非常紧缺)

痛点三,适合绿电特点宽负荷运行,清洁能源波动性非常大,不像清洁能源那么稳定,如何利用绿电宽负荷范围,尤其是最低负荷如何运行?

痛点四,满足绿电波动性的响应能力(负荷调节速率)?

痛点五,匹配大规模应用的管理控制逻辑?

4、双良的解决方案

针对绿电制氢气的五个痛点,双良有什么样的对策?对此,双良氢能总经理王法根也给出了他的解决方案。

首先,双良氢能从2018年切入制氢装备并进行了一系列研发布局,从0.1标方、5标方建立了一系列实验设施平台;引进从事材料、物理和化学的硕博人才,从隔膜、催化剂两个最核心技术上解决碱水电解槽性能。

第二,在装备产业建立之初,双良氢能投资3000万元建立测试中心,目前已具备10MW全性能测试能力,今年7月份将扩到25MW,整个测试中心按照国家制氢规范建设。同时,今年6月份将建立10台小标方光伏测试阵列,结合光伏用电全性能验证测试,在阵列情况下群控技术如何适应光伏清洁能源应用制氢。

在谈到点解槽性能指标上,双良氢能总经理王法根透露,双良氢能碱性电解槽能耗处在行业最低,能耗小于4.0。

“我们讲电耗一定讲在什么电流密度下的电耗,通过第三方严格检测,双良电解槽在2500安电流密度下,直流电耗是3.992千瓦每标方,在3000电密下是4.036,在6000电密下是4.433电耗”双良氢能总经理王法根说。

*双良氢能电解槽性能指标

双良氢能电解水设备在6000电密下生产2000方氢,这个2000方电解槽和传统意义上1000方电解槽体积几乎一致。传统电解槽电密基本在2500到3000安,目前双良在同等体积下做到6000安电密。

6000安电密下如何长期稳定运行,这来源于催化剂如何更强有力附着电极网上,这也是双良近四年来潜心研究的一点。

除了电耗,还有一个指标是水耗。双良氢能能做到一吨氢9.45吨水。

电解水制氢有两个耗水的途径,一个是本身电解水制氢物理消耗,另外用循环水冷却,这里要消耗大量水。双良一直从事节能节水装备制造,结合气液分离与纯化、内部流程优化以及结合双良节水装备,整个系统解决方案做到一吨氢只消耗9.45吨水。

正是基于对技术和产品的敬畏,双良氢能自2018年进入电解水制氢装备,实际真正发布产品是2023年,这五年之中双良氢能并没有往市场上推出产品或发布产品。

用双良氢能总经理王法根的话来说,“因为那时候双良认为自己还没有解决绿电应用场景下电解槽的相关要求,直到2023年10月31日确认能够完全解决这个问题后,我们才对外发布新一代电解槽。”

(来源:双良新能源)

标签:双良新能源 我要反馈 
2024世界人工智能大会专题
ABB电机与发电机拼图挑战赛
西克
专题报道
2024世界人工智能大会
2024世界人工智能大会

WAIC 2024将于7月在上海举行,论坛时间7月4日-6日,展览时间7月4日-7日。WAIC 2024将围绕“以共商促... [更多]

2024汉诺威工业博览会专题
2024汉诺威工业博览会专题

2024 汉诺威工业博览会将于4月22 - 26日在德国汉诺威展览中心举行。作为全球首屈一指的工业贸易展览会,本届展览会... [更多]

第三届EESA储能展
第三届EESA储能展

EESA储能展是由储能领跑者联盟主办的品牌展会,创办至今已经连续举办了两届。为加快适应储能规模化发展的步伐,促进储能行业... [更多]