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3分钟启动!“新兵”氢氢松松碱性电解槽3.8度电耗“神功”如何炼成?

 大头说干货 2022-03-24

2022年,电解槽市场“元年”启动、风头正旺!但一开始,电解槽环节似乎就是大企业的舞台。由于电解槽技术成熟,巨头企业们纷纷“出手即巅峰”,以高规格产品入场,大幅拉高市场竞争门槛,挤压了大量0到1的中小企业市场生存空间!

氢云链认为,能源革命必然来自众多中小企业推动,而非大企业的市场垄断。电解槽作为氢能革命的关键,必然有大量中小企业参与,并形成一系列的创新。大企业要关注,小企业创新也不可忽视!

日前,湖南氢氢松松科技发展有限公司为其自行研发、设计、制造的500立方/小时碱性电解水制氢设备举行了简约的下线仪式。如图表1所示,该产品的亮点在于3.8度/标方的直流电耗,大幅降低了电耗水平,并实现了三分钟快速启动,克服了碱性电解槽启动时间长的难题。同时,这不是实验室概念样品,“我们的产品已经能够实现量产!”氢氢松松的市场人员告诉氢云链。

氢氢松松的产品,展示了其技术实力,更展示了中小企业的创新能力和产品的市场竞争力,产业的聚光灯也应投向如氢氢松松一般默默耕耘的中小企业。

图表1 氢氢松松产品下线仪式

来源:氢氢松松

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“新兵”不新,氢氢松松的氢能探索之路

氢氢松松成立于2019年12月,是不折不扣的“新兵”。但团队与氢能的渊源却远不止此。执行董事张新在陕北和新疆经营多个煤化工项目,多年的能源从业经历,让张新开始探讨更清洁的能源生产应用方式。根据在西北积累的可再生能源认知,并结合对国家能源发展趋势的研判,张新确定了发展方向——聚焦低成本、大规模生产绿氢。

氢氢松松核心技术队伍为湘潭大学化工学院罗和安、赵才贤教授团队,已有十年以上制氢经验。“做科研要耐得住寂寞。我是从2012年起开始关注制氢的,最早是研究太阳能制氢,后面发现太阳能制氢落地比较困难,我又开始研究电解水制氢。”赵才贤表示。

张鑫向氢云链解释了“氢氢松松”的概念:一是显示公司的行业特点;二是祈愿公司在轻轻松松的氛围中做科研/做产业。

“新兵”不新,多年的能源产业经验结合多年的科研成果,氢氢松松探索出一条产研结合的道路。

图表2 氢氢松松团队

来源:氢氢松松


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氢氢松松市场突围的利器:超低电耗与快速启动

随着大规模可再生能源制氢、工业制绿氢等场景的出现,增加了新的技术需求。新的竞争给了以氢氢松松为代表的初创企业提供了立足市场的机遇——新需求催生了新技术壁垒,只要抢先突破新的技术难题,“出手即巅峰”,就能在新的市场上取得先发优势。

在现阶段,电解槽的发展趋势包括单槽大型化、低能耗、高功率、宽电流范围、高动态响应、降低设备成本、规模化供货能力等。在大规模制绿氢的情况下,又以低能耗和高响应最为重要。

在电解水制氢成本构成中,电力成本可达50-80%。电力成本主要受电价与电耗的影响,电价的影响因素复杂,电力降本关键在于电耗——国内产品的直流电耗仍在4.5度/标方,对比国外低达3.8度/标方的水平仍有一定差距。

氢氢松松在“电耗”这个主要矛盾上实现了重大突破——在2000安培工况下,直流电耗可低至3.8度/标方,这已经达到了国际先进水平。

“前后我们做了上百次试验,机器运行达2000小时以上时,终于我们做到了直流电耗小于等于3.8度/标方氢。”赵才贤表示,为了验证这个结果,团队在电解水制氢耗电量达到这个标准后,又测试进行了3-4个月,确保了数据的稳定性。

图表3 赵才贤展示氢氢松松产品的低功耗

来源:氢氢松松


在电耗之外,基于对于可再生能源潮汐性、波动性的认知,氢氢松松重点解决了碱性电解槽的启动问题。

“国内大部分地区的日照时间才五六个小时,传统的工业碱性电解槽的启动时间就需要1-2个小时,那么就浪费了三分之一的时间。”赵才贤说道。

氢氢松松实现了碱性电解槽快速启动,将启动时间从1-2小时缩短至3分钟,从室温直接进入到工作状态。赵才贤说道:“我们对碱性电解槽启动时间的瓶颈问题进行了调整、优化,目前我们的设备可以在3分钟之内从室温直接进入到工作状态。

500标方的碱性电解槽并不新奇,但3.8度/标方的超低能耗和3分钟的快速启动正好切中了产业关键矛盾。氢氢松松两项关键性的技术突破,展示了碱性电解槽的可能性,有利于加快推动绿氢市场规模发展。更值得赞扬的是,氢氢松松的产品不是实验室样品,而是已经定型量产的设备,这进一步增添了氢氢松松的市场竞争力。


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分布式创新,氢氢松松在技术之外的意义

在2021年,大量企业涌入了电解水制氢环节,包括了氢能及燃料电池企业、传统能源企业、车企、材料企业等,但被产业广泛知晓的都是大型集团或明星企业。隆基、长城、中石化、乃至腾讯的积极参与,掀起了电解槽环节的热潮。一时间,电解槽行业似乎龙头已现。

电解槽市场需要经历从0到1,技术却不是从0开始。老牌企业深厚的技术积累、大型集团的体系生态,都是初创企业难以比拟的优势。产业的发展需要龙头企业的引领,但新兴的市场被老牌企业占据,初创企业被遮挡在大企业的身后,这并不利于产业的发展与创新。

氢氢松松的突破,证明了大企业并不能够完全占据市场的领先位置,初创企业、中小企业通过技术创新、模式创新依旧能够在市场立足。以氢氢松松为代表的中小企业的积极参与,才能保障电解槽这一成熟的技术在新形势、新场景下的活力。

这是氢氢松松在技术突破之外带给行业的重要意义。

展望未来,氢氢松松认为,氢能源的未来是绿氢,绿氢的源头是优质的制氢设备。在市场方面,“传统化工领域”、“风光电消纳”、“交通工具氢燃料使用”、“冶炼产业的煤炭部分替代”、“天然气掺氢”等领域是氢氢松松努力方向;在技术方面,“低电耗、小体量、大功率”的方向,继续在碱性电解水制氢设备领域作深层的研发探索;在布局方面,张新表示,“我们研究课题的源头在湘潭大学,项目根基在湖南,所以接下来我们想把核心设备生产,整机组装都放在湖南,填补湖南在制氢科技上的空白,也更好地让这个项目真正在湖南的土壤里扎根。”

氢氢松松表示,将会在科研的、产业的路上努力前行。


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