持续技术创新：阳光氢能的绿氢发展思路

2024年12月11日，在由香橙会研究院举办的“2024氢能年会：分析与预测”上，阳光电源副总裁、阳光氢能董事长彭超才针对当前绿氢行业面临的挑战，以及阳光氢能对于可再生能源制氢所做的技术创新和思考，做了精彩分享。

绿氢行业内外部面临四大挑战

“制氢目前面临着以下几个挑战。”彭超才表示。

第一，政策壁垒及准入限制加剧了国际化市场拓展难度。

第二，产能扩张加速，增加了市场竞争的激烈程度。

第三，市场超低报价，压缩厂商生存空间。

第四，技术难度高增，应用场景日趋复杂。

在政策方面，彭超才着重提及了关于欧美等国际市场正在建设政策壁垒，使得我们的国际化会受到一定影响。彭超才表示，“欧美市场非常大，但是对中国企业却有一定的限制，欧洲最近颁布一项政策，在欧洲氢能银行赞助的一些项目里，中国的电解槽，包括部件不能超过25%；美国特朗普总统上台，他们倾向传统能源优先，所以可能会对整个行业有一定的影响”。

国内电解槽市场非理性竞争，价格内卷正在加剧。彭超才表示，尤其是一些新进入的企业，想通过超低价的方式来获取订单，拉低了整个市场的价格。2021年，一套5兆瓦电解槽价格在1200万元，现在有人报价436万元，远低于实际的成本。PEM电解槽也是一样，过去这三年价格下降了一半。

而全球电解槽产能扩张的加速，也增加了市场竞争的激烈程度。2024年全球电解槽产能已达54.3GW，而实际的需求仅约4.3GW，电解槽产能已经10倍于需求。

在技术层面，目前主流的ALK和PEM电解槽都存在一些问题。例如，碱性电解槽存在催化剂的活性不足和流场均匀性困扰，尤其是电解槽产氢量扩大后如何保持流场均匀性是非常大的挑战。还有电解槽的寿命问题，早期的时候大家很少关注电解槽寿命，三年前我提出反向电流，但整个行业很少人接受，现在大家都理解到，因为频繁的起停会导致它的衰减。

彭超才特别提出可再生能源制氢系统级的挑战。可再生能源制氢系统还存在应对风电、光伏间歇性和波动性的问题，需要配备储能。而储能、电源怎么协同，涉及电氢耦合的问题。

阳光氢能的技术创新解决方案

针对这些问题彭超才也分享了阳光氢能的技术创新方案。

对于ALK电解槽来说，需要催化剂保持高活性和高稳定性。催化剂与载体作用较弱时，无法保证涂层足够的稳定性，特别是在长期高电流密度和波动工况下运行容易出现大范围的脱落问题，导致电极性能严重衰减。电密高到什么程度是安全的，也是一个很重要的问题。

阳光氢能的应对措施是做了一些降低电阻、零极距的这种催化剂结构以及调控结构的气泡，让气泡更容易析出。另外对于反向电流问题，阳光氢能找到一种先进的材料，能够抑制反向电流，延长它的寿命。

阳光氢能新型电极材料具备以下几个方面优势：

一是催化活性高：相较于目前广泛使用的多孔镍电极，新型电极具备多种相互协同的催化位点，本征活性高，能够有效降低析氢过电位。

二是耐久性好：新型电极摒弃传统的多孔结构，采用根生长技术，提高与镍网基材的结合力，不易发生涂层的崩解或脱落，具备长时间稳定运行的能力。

三抗启停能力强：新型电极增强了对反向电流的耐受性，电极不易因反向电流而被钝化，能有效应对波动或间歇功率输入的挑战。

在电解槽流场的优化方面，彭超才指出制氢行业早期仿真能力比较薄弱，阳光氢能建立了强大的仿真团队，通过充分考量热和流体、电化学、气液两相等每一个因素来进行电解槽流场优化。

对于密封垫片，彭超才也特别提及，“密封垫片关系到电解槽的寿命，因为电解槽内部气体是高压的，容易泄露，这就对垫片的结构、密封线的设计和材质提出了很高的要求。阳光氢能创新研发了高回弹、低蠕变的智能尺寸调控垫片，并基于整槽密封接触仿真分析，优化电解槽的预紧策略，确保电解槽的长期运行不泄露。”

最后，彭超才结合阳光氢能电氢耦合控制方案、直流耦合离网制氢实证系统、交流离网制氢解决方案、一体化柔性制氢系统及关键设备、智慧氢能管理系统等展示了阳光氢能8年制氢长跑的技术积淀和市场认可。

目前，阳光氢能制氢装备及系统已在包括大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目、大冶绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目、鄂尔多斯上海庙经济开发区光伏制氢项目、长江电力绿电绿氢示范项目等在内的多个国内制氢标杆项目中稳定运行。

“自2016年成立氢能研究小组，2019年成立氢能事业部，2021年成立氢能公司，再到2023年率先发布柔性制氢技术，2024年，阳光氢能智能制造中心全自动ALK电解槽装配新产线投产，生产效率提升60%，产能增至3GW，我们稳扎稳打，走在前沿。”彭超才自信的说道。

“迄今为止我们已经取得了480多项制氢专利，其中200多项是发明专利，此外还获得必维、莱茵在内的超10项产品认证，这是我们技术创新实力的体现”。

正是基于对技术研发的重视，阳光氢能才能做到产品技术的持续领先。因此阳光氢能每一次的新产品、新技术都受到行业内外的持续关注，香橙会研究院了解，12月26日，阳光氢能将正式发布新一代数智化大型电解槽，值得期待！

香橙会研究院以推动氢能商业化为使命，是中国最早从事氢燃料电池行业研究的专业机构。经过多年积累，发展出了香橙会氢能数据库。以数据库为依托，提供氢能数据、媒体、智库、投行、论坛、展会服务。

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