绿氢产业蓄势发力 制氢设备迈向智能化

　　10月28日，全球产能最大的电解水制氢设备生产基地——江苏天合元氢科技有限公司(以下简称天合元氢)位于扬州的生产研发基地建成投产，项目一期建设1吉瓦碱性电解水制氢装备生产线，未来规划产能达4吉瓦。

　　“百分之百的自动化、质量自判定、产品数字化、信息共享化，可实现产品一致性、质量可靠性、履历可追溯性和全生命周期可视性。”天合元氢总裁段顺伟表示，数字化、智能化成为此轮制氢设备上新的最大特点。

天合元氢碱性电解槽自动化产线。科技日报记者 王禹涵 摄

　　制氢设备产能领先全球

　　相较于目前国内电解槽设备厂商多处于手工组装阶段、个别企业使用部分自动化生产线的情况，天合元氢自动化生产线的数字化、智能化水平，正引领行业迈上新台阶。

　　机械臂有条不紊地抓起极板半成品放入自动焊接生产线内，桁架样式高速机器人自动开展上下料，触感式水平检测技术自动开展表面处理、平整度检测……记者在天合元氢扬州基地看到，融合自动控制、声光电检测、大数据、云平台等多种技术的自动化生产线由极板自动焊接线、流道自动加工线、板网电极自动焊接线、电解槽组装线等4部分组成。

　　焊缝是电解槽核心部件极板的关键质量因素，对电解槽的性能安全和制氢效率有较大影响。“我们创新性开发智能焊缝追踪系统，可以实现焊缝实时识别、自动纠偏、并通过JOB自学习系统自主实现新产品导入，使整体焊接效率提升30%。”段顺伟说。自动焊接产线同时整合了焊缝质量检测系统，焊接完毕的极板可以自动完成缺陷检测与质量监控。

　　氢能是实现清洁能源转型和“碳中和”的重要载体，近年来呈快速发展势头。据国际能源署10月份发布的《全球氢能评论(2024)》显示，截至2023年年末，国内已有超300家企业布局制氢设备领域，国内电解水制氢设备总产能达38吉瓦，占全球产能近七成。

　　“这不仅展示了中国在氢能领域的快速崛起，也反映出全球氢能市场的变革趋势。”中国产业发展促进会副会长史立山表示。据了解，西安隆基氢能科技有限公司于2023年年末建成2.5吉瓦总产能;今年上半年，阳光氢能科技有限公司智能制造中心建成投产，园区产能达到3吉瓦。随着扬州生产研发基地的正式投产，天合元氢成为全球产能最大的电解水制氢设备生产商。

　　“天合元氢扬州生产研发基地的投产，标志着我区氢能产业加速发展再结硕果，为我区新能源产业整体结构优化提升、深入实施产业强市战略增添强劲动力。”扬州市委常委、扬州经济技术开发区党工委书记张利说。

天合元氢碱性电解槽自动化产线。科技日报记者 王禹涵 摄

　　助力新能源产业规模化发展

　　“电解水制氢是解决新能源规模化发展的重要措施。氢能与电能相似，是二次能源;氢能还可以长时间储存，是储能技术的组成部分，可以成为能源储备体系的组成部分。”史立山在天合元氢扬州基地投产仪式上如是说。

　　电解槽是电解水制氢的核心设备，现阶段国内大多数企业聚焦于碱性电解槽。根据氢能市场研究机构高工氢电产业研究所分析，截至2023年年底，中国电解槽名义总产能超过14GW，其中碱性水(ALK)电解槽占比约94%，质子交换膜(PEM)电解槽约6%。单家厂商ALK电解槽产能大部分在0.5-1.5吉瓦之间，行业格局较为分散。

　　“天合元氢已经对PEM技术路线进行了布局，此次在扬州基地也配备了PEM相关测试平台，后续会根据市场需求逐步配套建设PEM产线。”段顺伟对记者表示，一期次投产的1GW自动化生产线以ALK电解槽为主，ALK技术比较成熟、设备成本也相对较低，比较匹配国内市场规模化制氢应用需求。PEM技术难度、成本相对较高，但电解槽的体积小、电流密度高、环保等优势明显，PEM路线同样是天合元氢的重点关注方向。

　　天合元氢扬州基地的投产，意味着天合光能股份有限公司正在搭建一条光伏、储能、氢能的零碳产业链。天合元氢董事长高海纯表示，天合元氢不仅持续在材料、工艺等硬科技领域加大研发，更在氢能“制储输用”全产业链上展开生态合作，推动行业创新发展。

　　记者了解到，当前电解水制氢成本仍然较高。在现有技术和新能源发电价格条件下，ALK电解槽制氢成本接近每公斤30元、PEM电解槽制氢成本为每公斤40元，均远高于天然气制氢或煤制氢10-15元的制氢成本。

　　“当前氢能产业链体系极不完善，氢能应用范围比较窄，主要以燃料电池形式用于交通领域，且成本较高。”史立山分析说，氢能产业仍处于起步的初期阶段，需要强有力的支持政策。

　　科技日报记者 王禹涵