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。這些創新不僅體現了隆基氫能在提升制氫效率和安全性方面的卓越成就,也為行業擘畫了一個更加安全、高效、智能的未來制氫藍圖。
多維度優化,構建高效可靠產品
從槽體結構設計到自研材料以及智能制造,隆基氫能致力于打造穩健可靠的科技產品,確保電解槽能夠在長時間運行中保持穩定的性能,減少故障和停機時間。可靠性良好的電解槽應具備以下幾個特點:首先,在各種工況條件下均能保證穩定運行,在設計和制造層面最大幅度減少故障發生的可能性,關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性。除此之外,電解槽應易于維護,針對易損部件提供冗余設計,系統具備數據監控和預警功能。
郭魯寧介紹到,電解水制氫系統由多個組件構成,其中影響系統壽命和系統可利用率程度最大的是電解槽槽體。基于此,隆基氫能在結構設計和材料選擇上均進行了優化:
采用多點支撐擴散結構而非傳統模壓的乳突結構,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生的局部短路風險。
產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。
在行業內率先采用自動化焊接、鍍鎳產線,小室一致性高,有利于整體性能和可靠性,電解槽設計-生產創新協同,有利于提質增效,生產品質有把控,生產效率高。同時,優化流道設計,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定運行最基礎同時又是最重要的要求。隆基氫能自主開發PTFE密封墊片材料,混粉成型等核心工藝環節擁有自主知識產權,在抗蠕變松弛和回彈性能上表現優異,墊片長期受壓或由于電解槽頻繁啟停帶來同時自動化產能大大降低墊片制品的公差,提升一致性。
國內首家在千方級電解槽產品上使用歐美廣泛應用的復合隔膜,復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的波動工況適應性。除此之外,復合隔膜高親水性和低粗糙度,具備抗污染能力,能夠應對堿性電解槽復雜的堿液環境,避免長期運行孔隙堵塞能耗升高的現象。
隆基氫能制氫系統除了電解槽本體的優異性能和可靠性之外,系統層面也具有一定優勢。穩定高效氣液分離系統,可提供小室電壓監測裝置,實現全場景運行狀態實時數據分析。系統具備安全保護冗余設計和高效的系統控制策略。
隆基氫能擁有自持的機加、焊接、電鍍工藝產線、墊片制作產線、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品的安全可靠性,不僅在能耗方面取得了突破,在單槽產量上也實現了顯著提高。
安全再加碼,智能化平臺全方位保運行
從設計到運營,隆基氫能始終將安全放在首位。面對制氫項目中的挑戰,如設備運行效能低、運維成本過高、生產安全等問題,隆基氫能已于2024年上線自研智能化平臺,能夠提供三種監測管理方式:數字孿生屏、數視融合屏和HMI組態屏。數字孿生屏側重整體場景展示,以領導駕駛艙風格呈現制氫站的全局狀態;數視融合屏則結合制氫站實物全景,為AI視頻診斷提供畫面支持;HMI組態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應用于制氫裝備關鍵部件的故障診斷,并首次結合全景攝像頭融合物聯數據實現制氫站內部的數視融合,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,對電解槽及后處理關鍵部件進行故障診斷及壽命分析。
隆基氫能制氫設備智能化平臺
高笑強調,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了制氫量提升、氫氣損耗減少,通過數視融合功能及時發現故障,避免問題擴大,降低了設備維修費用,且人員安全性得到了明顯提高。而在另一家多晶硅工廠,該平臺幫助實現了制氫過程的精細化管理,進一步優化了生產效率,同時通過AI技術對電解槽及后處理關鍵部件進行故障診斷和壽命分析,大大延長了設備的使用壽命。
三大模塊實現綠電+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”的技術引領者。作為光伏行業的領導者,隆基持續發揮創新基因,不斷實現技術突破,最新發布的HPBC2.0產品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”系統領域的堅實基礎,并通過將高效的光伏發電技術與先進的電解水制氫工藝相結合,打造了一個從綠色電力到綠色氫氣的高效連接生態系統。
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,通過材料進步結構優化、大標方單槽以及多槽集成構型(如4-1-1/8-2-1配置)‘三位一體’策略,實現了OPEX和CAPEX的有效降低,并進一步推動了設備集約化大型化的發展,從而顯著降低了綠氫LCOH。通過三大核心模塊——解決方案設計、關鍵設備和產品、系統仿真模擬——隆基氫能實現了綠電與綠氫業態的深度耦合,全周期解決行業痛點。”
針對綠電+綠氫系統解決方案的全周期管理,隆基自主研發容量配置及EMS調度管理兩款產品,且均已上線使用。“綠電綠氫容量配置系統”是一個服務于項目前期規劃的數字化平臺。該系統基于智能優化算法和B/S架構,能夠快速、精準地進行容量配置測算,支持數據導出功能,極大地簡化了項目的前期準備工作,為客戶提供準確的經濟性指標分析。“風光儲氫EMS調度管理系統”則是一套集軟硬件于一體的智能化管理解決方案,它根據電源發電情況及裝備運行狀態制定最優策略,確保系統始終處于最佳工作狀態。該系統具備全景實時監控、預測與優化、策略與調度、運行安全管理以及高效運營管理等功能,是制氫系統高效管理和優化控制的重要工具。
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、德國和挪威在內的全球8個國家和地區取得了業務突破,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域,印證了隆基氫能在推動全球清潔能源轉型中的重要作用。

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