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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……这是《中国能源报》记者近日在天合元氢扬州生产研发基地看到的场景。该生产线是目前全球最大的碱槽生产线,也是全球自动化程度最高、功能最全的现代化、智能化生产基地之一。

数据显示,截至2023年末,我国电解水制氢设备厂商总产能达到38GW,占全球电解槽总产能的65.5%。隶属于天合集团的江苏天合元氢科技有限公司(以下简称“天合元氢”)为何投巨资建设全球领先的生产线?又是基于什么考虑提出了“光储氢一体化”解决方案?公司如何看待氢能的发展前景?围绕上述问题,记者采访了天合元氢董事长高海纯。

做到“4个100%”,实现全球领先

11月初,岁末渐寒,但在江苏扬州综合保税区大干实干的氛围却很火热。天合元氢扬州生产研发基地位于此保税区,集成了10MW装备测试平台、电化学/防腐产研基地以及氢能领域CNAS实验室,实现了产、学、研、检一体化。项目一期已建成1GW碱性电解水制氢装备生产线,未来规划产能将达到4GW。

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▲天合元氢扬州生产研发基地是目前全球最大的碱槽生产线,也是全球自动化程度最高、功能最全的现代化、智能化生产基地之一。

谈起产线的亮点,高海纯告诉《中国能源报》记者:“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、电解槽组装线四部分组成,融合了自动控制、声光电检测、VI算法、大数据、云平台等技术,实现了全球领先的‘4个100%’,即100%自动化、100%质量自判定、100%产品数字化、100%信息共享化,这条智能产线确保了产品的一致性、质量可靠性、履历可追溯性和全生命周期可视性。”

在高海纯看来,随着全球范围内多个国家推广氢能技术,未来氢能市场规模将越来越大,为氢能企业提供了广阔的市场前景。“随着氢能技术的不断成熟,其应用领域也将不断扩大,包括化工、冶炼、氢燃料电池汽车、航空、物流、能源储存等领域。公司愿意重金投资扬州生产基地,也正是出于对氢能行业未来发展的看好和期待。”

此外,天合元氢不仅在材料、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。扬州生产基地将有助于提高生产效率和产品质量,降低成本,从而在激烈的市场竞争中占据优势。

提出“光储氢一体化”解决方案

天合元氢提出了“光储氢一体化”解决方案,这一方案可通过调节光伏、储能、制氢三个模块的设备功率,进行多组数据模拟和系统整体计算分析,筛选出平准化电力成本(LCOE)与制氢设备小时数之间的最佳平衡点,得出最优的绿氢平准化成本(LCOH)设备配比方案。利用高效的光伏组件、快速响应的储能系统和安全稳定的制氢装备,可降低度电成本、提高设备运行小时数、节约设备能耗,从而有效解决新能源的波动性、间歇性等问题,实现新能源的高效消纳。

通过精确计算,“光储氢一体化”协同发展,能够提高能源的可靠性和稳定性,促进可再生能源的大规模发展。同时,也验证了风光氢储系统可解决清洁电源与用电之间的时间差异问题,氢能可以实现长时、跨区域储能,解决清洁能源在空间上分布不匹配的问题。

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▲ 天合元氢首款碱性电解槽产品天擎系列,具备高能效、低能耗、长寿命和宽功率波动范围等特点。

值得注意的是,天合元氢在2023年发布了首款碱性电解槽产品天擎系列,该系列产品具备高能效、低能耗、长寿命和宽功率波动范围等特点,单槽产氢量可根据项目需求定制,最大可达3000Nm3/h。在已交付的项目中,天擎系列产品实现了无泄漏、无短路、无打火的平稳运行,特别是在低负荷工况下,能够在30%电力负荷状况下平稳运行8小时以上,且氧中氢纯度保持稳定不超标。

在高海纯看来,无论是在工业领域,还是在交通领域,或是新型储能领域,碱性电解槽都具有广阔应用前景,对氢能产业发展、能源转型和应对气候变化意义重大。

呼吁全产业链密切合作

天合元氢对氢能产业的未来发展也持乐观态度。“技术创新和政策支持是推动氢能产业发展的关键,我国正加快氢能创新体系建设,持续完善产业发展基础性制度体系。”高海纯说。与此同时,氢能技术、市场正在快速发展,特别是在电解水制氢方面取得了技术突破,使得制氢成本逐渐降低,已具备了与传统制氢方式竞争的优势。

谈起公司在国际市场的长期战略,高海纯介绍道,首先要积极建立国际合作桥梁,从电解装备应用与工艺包开发、光储氢系统工程设计、绿氢一体化项目开发等多个领域展开合作。与多国大型企业在多领域合作以实现全球化布局,拓展市场并建立本土服务中心;其次,要聚焦欧洲市场。目前公司已与西班牙企业和政府达成绿氢项目战略合作,计划提供符合当地标准的产品和解决方案助力能源转型;最后,应与国际科研机构及企业合作,参与氢能技术研发和标准制定,提升中国氢能产品的国际竞争力和认可度。

“双碳”目标下,我国正从化石燃料转向可再生能源,氢能作为清洁能源的重要组成部分,将在能源体系中占据重要地位,氢能产业将迎来广阔的发展前景。

“尽管我国氢能产业仍处于起步阶段,但发展前景广阔。”高海纯说,“全产业链上下游企业需要密切合作、大胆创新、积极探索,才能不断推动氢能产业的进步和发展。相信在不久的将来,‘氢风破浪会有时’‘氢舟勇过万重山’的美好愿景必将实现。”

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文丨本报记者 张胜杰

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出品 | 中国能源报(ID:cnenergy)

编辑丨杨晓冉