4月26日，第四屆世紀氫能與燃料電池大會在京召開，中船(邯鄲)派瑞氫能科技有限公司技術副總薛賀來發表演講。

他表示，隨著氫能的發展，水電解制氫發展迅速，但由于區別于傳統制氫，在發展過程中也會遇到許多問題。

薛賀來從氫能背景及綠氫裝備現狀、綠氫制備技術關注點兩方面分享了綠氫行業中電解之制氫裝備與技術的問題。

氫能背景及綠氫裝備現狀

在雙碳”背景下，氫氣具有了能源特性，隨著國家政策和各省市氫能相關政策的發布，氫能產業步入快車道。

薛賀來介紹了“N+H+N”體系，N是可再生能源，要發展氫能需要可再生能源，后通過氫氣儲能，或者氫氣轉化達成能源利用，“N+H+N”是將氫氣作為能量存儲轉化載體的體系。

薛賀來介紹，根據中國氫能聯盟研究報告，到2025年我國氫能產業產值將達到1萬億元，到2030年碳達峰的時候將達到3715萬噸，氫能源逐漸成為中國終端能源體系的消費主體。

目前前沿的制氫方式是電解水制氫，也就是制綠氫，薛賀來表示，綠氫逐步取代灰氫是必然，到2050年，綠氫利用率將占所有氫氣的70%。

全球氫能已經進入產業化快速發展新階段，目標是到2030年電解水產能裝機量達到200GW，到2050年達到5000GW，在發展過程中，各個國家都推出了自己的氫能發展的路線圖，尤其是沙特阿拉伯中東國家，也進行了能源轉型。根據預測，國內綠氫到2025年年需求總量為3500萬噸氫氣，其中綠氫占了35萬噸。到2030年年需求量3700萬噸，綠氫將達到500萬噸。

綠氫制備技術關注點

薛賀來表示，大功率、高效、低成本、長壽命的制氫設備是主要發展趨勢，并在將來適應模塊化、組合式、自適應的多臺套聯動綠氫系統。當前電解水制氫技術包括傳統堿性電解（ALK）、質子交換膜（PEM）、堿性陰離子交換膜（AEM）和固體氧化物（SOFC）。

傳統堿性電解槽和質子交換膜在市場中有一定應用，從目前水電解技術的發展來看，2030年之前，堿性、PEM 電解制氫技術仍然作為市場主流廣泛應用。堿性制氫裝備市場容量保持在85%以上；陰離子交換膜（AEM）與固體氧化物（SOEC）制氫技術由實驗階段轉為小型化應用階段。2060年之前，圍繞清潔化、低碳化、低成本的需求，各類制氫技術結合應用場景形成多元制氫體系。

薛賀來表示，隨著技術的發展，堿性電解槽和PEM電解槽依然為發展的主體，當前堿性電解槽成本較低、規模較大，PEM成本相對較高，但與可再生能源契合更為緊密，所以在發展過程中要進一步降低PEM電解槽的制造成本。

本質技術提升及系統優化是氫能發展的根本，要進一步降低電解槽能耗，電極和電極隔膜是最主要的。

今年三千例電解槽已投入市場，區別于小規模電解槽，一千例電解槽在各種控制上，從工藝系統、電源系統、控制系統方面都有明顯變化。如在溫度控制上大槽體溫度控制起來沒有小槽體控制的那么平穩，液位、溫度、循環量等參數在大規模制氫中也是相互影響的。

薛賀來提到，可再生能源也是風電光伏制氫源頭，能量管理系統電壓等級變化、直流變化統稱為能量管理系統，電解水制氫如何更好的跟可再生能源進行匹配，適應可再生能源波動性間歇性的發電特性，是電解水制氫需要研究的課題。

而對于提高大規模制氫效率底下問題，薛賀來分析，是前期能量的管理出了問題，一部分電量沒有作用到電解槽上，規模的擴大也增加了電量的損失，但電量損失在哪里還需要一定時間的探討。此外隨著規模的擴大，也要注意水電解制氫裝置的安全性。

除槽體的本質外，隨著規模的擴大，氣液分離技術也要作出提升，薛賀來表示，如果全靠重力分離容器會，不僅體積很大，并且分離的不完全，會影響到電解效率和氣體純度。

系統控制技術是將水電解制氫系統充分跟前期可再生能源電力系統給它結合起來，包括但不限于管理級的網絡、控制極網絡、站點級網絡。

在最后，薛賀來提出，用戶最終關注的是制氫成本，而這需要降低設備成本和用電成本，同時還要提高設備利用率。在設備技術層面，要從槽體的本質、輔助設備以及能源管理方面進行解決，提高電解效率，提升電解的品質。

（根據嘉賓現場演講整理，未經嘉賓本人審核）