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外观如同一个大圆桶状的制氢设备，每小时产氢量可达1300标准立方米，最大产氢量可达1500标准立方米，不仅产量创下了国际之最，体积还比常规设备缩小三分之一。 11月26日，由华能清能院、华能四川公司、华能四川氢能公司、考克利尔竞立联合研制的国际首套1300Nm3/h（标准立方米/小时）碱性制氢水电解槽正式下线。 位于北京未来科学城的华能清能院是此次碱性制氢水电解槽的牵头研制单位之一。华能清能院氢能部主任王金意告诉记者，1300Nm3/h碱性制氢水电解槽的下线，标志着我国掌握了高性能大型电解制氢设备的关键技术，向大规模“绿氢”制备方向迈出了坚实一步，对氢能行业的发展具有里程碑意义。 随着“双碳”目标的提出，氢能作为清洁高效的二次能源备受关注。而碱性水电解制氢是当前最有规模化商业应用前景的“绿氢”制取方法，即通过在充满碱性电解液的电解槽中通入清洁直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，整个过程可实现零排放，也就有了“绿氢”的说法。在这种制氢方法中，高性能大型电解槽制造是关键核心技术。 围绕碱性水电解制氢，华能集团于2021年3月立项在四川成都开展13兆瓦水电解制氢科技示范，将围绕氢能“制—储—充”系统，开展氢能技术标准体系建设和商业模式探索，积极打造科技创新型氢能产业标杆，项目将于明年落成。 目前，项目核心部件首台1300Nm3/h碱性制氢电解槽已研制成功并下线，将用于工程项目现场生产“绿氢”，供应成都当地燃料电池车等下游氢能产业链应用。根据前期关键部件性能试验，该设备创造了单槽产能国际最大、电流密度指标国际领先、体积产能比最小、能耗指标最低等诸多纪录。 对比常规电解槽，此次下线的电解槽设备额定产氢量为每小时1300标准立方米，最大产氢量可达1500 标准立方米，最高电流密度达每平方米6000安，是目前常规电解槽的2至3倍。为何能成为制氢“巨无霸”？王金意博士解释，首先是在设备内部构建了镍基多元合金催化层，有效提升了工作电流密度，降低了析氢电位；同时，通过优化内部维度空间布局，让热量和物质更高效传递；此外，运用整体组装方法提升了电解槽的高压密封性、性能均一性和运行可靠性。 除了制氢产量大，这位制氢“巨无霸”还更加环保和节能高效。体积上缩小三分之一、单位投资减少25%的同时，能耗低于4.2 kWh/Nm³H2（千瓦时/标准立方米氢气），显著优于国家大型电解槽的一级能效标准。值得一提的是，设备还将接入全国产化分散控制系统（DCS），可集成一键启动、无人值守、远程监控、设备互联等智能化控制技术。 图片来源：华能清研院 |
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