3月26-28日,隆基氫能亮相2025中國氫能展,以“探無限能界”為主題,分享在電解水制氫領(lǐng)域的前沿探索和突破。
展會上,通過兩場主題演講隆基氫能分享從電解槽設(shè)計及材料到智能制造、從智能管理平臺到“綠電+綠氫”綜合解決方案的全方位進展。這些創(chuàng)新不僅體現(xiàn)了隆基氫能在提升制氫效率和安全性方面的卓越成就,也為行業(yè)擘畫了一個更加安全、高效、智能的未來制氫藍圖。
多維度優(yōu)化,構(gòu)建高效可靠產(chǎn)品
從槽體結(jié)構(gòu)設(shè)計到自研材料以及智能制造,隆基氫能致力于打造穩(wěn)健可靠的科技產(chǎn)品,確保電解槽能夠在長時間運行中保持穩(wěn)定的性能,減少故障和停機時間。可靠性良好的電解槽應(yīng)具備以下幾個特點:首先,在各種工況條件下均能保證穩(wěn)定運行,在設(shè)計和制造層面最大幅度減少故障發(fā)生的可能性,關(guān)鍵零部件如電極材料、隔膜材料、密封材料等保證其壽命可靠,同時在綠電綠氫廣泛推廣的過程,具備較強的波動適應(yīng)性。除此之外,電解槽應(yīng)易于維護,針對易損部件提供冗余設(shè)計,系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)監(jiān)控和預(yù)警功能。
郭魯寧介紹到,電解水制氫系統(tǒng)由多個組件構(gòu)成,其中影響系統(tǒng)壽命和系統(tǒng)可利用率程度最大的是電解槽槽體?;诖?,隆基氫能在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇上均進行了優(yōu)化:
采用多點支撐擴散結(jié)構(gòu)而非傳統(tǒng)模壓的乳突結(jié)構(gòu),除了能夠促進液體和氣體均勻流動,從而降低能耗,同時能夠避免當電解槽過壓或者墊片均勻性較差時由于乳突頂對頂產(chǎn)生的局部短路風險。
產(chǎn)品采用離子噴涂工藝的多孔鎳基電極,大幅增加表面面積,催化層結(jié)合強度良好,能夠提升電解效率,能耗和長期性能也得到保障。
在行業(yè)內(nèi)率先采用自動化焊接、鍍鎳產(chǎn)線,小室一致性高,有利于整體性能和可靠性,電解槽設(shè)計-生產(chǎn)創(chuàng)新協(xié)同,有利于提質(zhì)增效,生產(chǎn)品質(zhì)有把控,生產(chǎn)效率高。同時,優(yōu)化流道設(shè)計,小室間流速均一性更高,溫度分布均勻。
對于壓力型電解槽來說,密封性能可靠性是保障穩(wěn)定運行最基礎(chǔ)同時又是最重要的要求。隆基氫能自主開發(fā)PTFE密封墊片材料,混粉成型等核心工藝環(huán)節(jié)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),在抗蠕變松弛和回彈性能上表現(xiàn)優(yōu)異,墊片長期受壓或由于電解槽頻繁啟停帶來同時自動化產(chǎn)能大大降低墊片制品的公差,提升一致性。
國內(nèi)首家在千方級電解槽產(chǎn)品上使用歐美廣泛應(yīng)用的復(fù)合隔膜,復(fù)合隔膜相較于堿性電解槽二代PPS隔膜,能耗大幅度降低,同時具備高孔隙率和低孔徑尺寸,由此而來的高泡點更適用于大型多對一制氫系統(tǒng)的波動工況適應(yīng)性。除此之外,復(fù)合隔膜高親水性和低粗糙度,具備抗污染能力,能夠應(yīng)對堿性電解槽復(fù)雜的堿液環(huán)境,避免長期運行孔隙堵塞能耗升高的現(xiàn)象。
隆基氫能制氫系統(tǒng)除了電解槽本體的優(yōu)異性能和可靠性之外,系統(tǒng)層面也具有一定優(yōu)勢。穩(wěn)定高效氣液分離系統(tǒng),可提供小室電壓監(jiān)測裝置,實現(xiàn)全場景運行狀態(tài)實時數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)具備安全保護冗余設(shè)計和高效的系統(tǒng)控制策略。
隆基氫能擁有自持的機加、焊接、電鍍工藝產(chǎn)線、墊片制作產(chǎn)線、電解槽總裝線、BOP總裝線,并且與隔膜及IGBT電源成立了合資公司,致力于從材料端確保電解槽產(chǎn)品的安全可靠性,不僅在能耗方面取得了突破,在單槽產(chǎn)量上也實現(xiàn)了顯著提高。
安全再加碼,智能化平臺全方位保運行
從設(shè)計到運營,隆基氫能始終將安全放在首位。面對制氫項目中的挑戰(zhàn),如設(shè)備運行效能低、運維成本過高、生產(chǎn)安全等問題,隆基氫能已于2024年上線自研智能化平臺,能夠提供三種監(jiān)測管理方式:數(shù)字孿生屏、數(shù)視融合屏和HMI組態(tài)屏。數(shù)字孿生屏側(cè)重整體場景展示,以領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙風格呈現(xiàn)制氫站的全局狀態(tài);數(shù)視融合屏則結(jié)合制氫站實物全景,為AI視頻診斷提供畫面支持;HMI組態(tài)屏專注于制氫流程的可視化展示。智能制氫平臺首次將振動診斷技術(shù)應(yīng)用于制氫裝備關(guān)鍵部件的故障診斷,并首次結(jié)合全景攝像頭融合物聯(lián)數(shù)據(jù)實現(xiàn)制氫站內(nèi)部的數(shù)視融合,支持紅外溫感及可見光視頻診斷,能夠進行故障回溯分析。同時,首次利用機器學習、深度學習等人工智能技術(shù),對電解槽及后處理關(guān)鍵部件進行故障診斷及壽命分析。
隆基氫能制氫設(shè)備智能化平臺
高笑強調(diào),隆基氫能推出的智能化平臺支持各類制氫場站(ALK、PEM或AEM)的無縫接入及管理,目前已經(jīng)在某制氫工廠和多晶硅工廠成功實施運行,并取得了顯著成效。例如,在某制氫工廠通過智能診斷功能實現(xiàn)了制氫量提升、氫氣損耗減少,通過數(shù)視融合功能及時發(fā)現(xiàn)故障,避免問題擴大,降低了設(shè)備維修費用,且人員安全性得到了明顯提高。而在另一家多晶硅工廠,該平臺幫助實現(xiàn)了制氫過程的精細化管理,進一步優(yōu)化了生產(chǎn)效率,同時通過AI技術(shù)對電解槽及后處理關(guān)鍵部件進行故障診斷和壽命分析,大大延長了設(shè)備的使用壽命。
三大模塊實現(xiàn)綠電+綠氫全周期管理
在“綠電+綠氫”解決方案上,隆基也在不斷突破界限,成為“綠電”+“綠氫”的技術(shù)引領(lǐng)者。作為光伏行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,隆基持續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新基因,不斷實現(xiàn)技術(shù)突破,最新發(fā)布的HPBC2.0產(chǎn)品Hi-MO X10最大組件效率達到了24.8%。這些成就奠定了隆基在“綠電+綠氫”系統(tǒng)領(lǐng)域的堅實基礎(chǔ),并通過將高效的光伏發(fā)電技術(shù)與先進的電解水制氫工藝相結(jié)合,打造了一個從綠色電力到綠色氫氣的高效連接生態(tài)系統(tǒng)。
閆靜文表示,“隆基氫能一直在探尋降低綠氫LCOH(單位制氫成本)的有效路徑,通過材料進步結(jié)構(gòu)優(yōu)化、大標方單槽以及多槽集成構(gòu)型(如4-1-1/8-2-1配置)‘三位一體’策略,實現(xiàn)了OPEX和CAPEX的有效降低,并進一步推動了設(shè)備集約化大型化的發(fā)展,從而顯著降低了綠氫LCOH。通過三大核心模塊——解決方案設(shè)計、關(guān)鍵設(shè)備和產(chǎn)品、系統(tǒng)仿真模擬——隆基氫能實現(xiàn)了綠電與綠氫業(yè)態(tài)的深度耦合,全周期解決行業(yè)痛點。”
針對綠電+綠氫系統(tǒng)解決方案的全周期管理,隆基自主研發(fā)容量配置及EMS調(diào)度管理兩款產(chǎn)品,且均已上線使用。“綠電綠氫容量配置系統(tǒng)”是一個服務(wù)于項目前期規(guī)劃的數(shù)字化平臺。該系統(tǒng)基于智能優(yōu)化算法和B/S架構(gòu),能夠快速、精準地進行容量配置測算,支持數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能,極大地簡化了項目的前期準備工作,為客戶提供準確的經(jīng)濟性指標分析。“風光儲氫EMS調(diào)度管理系統(tǒng)”則是一套集軟硬件于一體的智能化管理解決方案,它根據(jù)電源發(fā)電情況及裝備運行狀態(tài)制定最優(yōu)策略,確保系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)。該系統(tǒng)具備全景實時監(jiān)控、預(yù)測與優(yōu)化、策略與調(diào)度、運行安全管理以及高效運營管理等功能,是制氫系統(tǒng)高效管理和優(yōu)化控制的重要工具。
隆基氫能已在包括中國、馬來西亞、越南、印度、澳大利亞、烏茲別克斯坦、德國和挪威在內(nèi)的全球8個國家和地區(qū)取得了業(yè)務(wù)突破,涉足氫煉化、氫冶金、合成氨、合成甲醇、多晶硅、氫交通及摻氫燃燒等多個領(lǐng)域,印證了隆基氫能在推動全球清潔能源轉(zhuǎn)型中的重要作用。

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