AEM被視為繼ALK、PEM之后第三代電解水制氫技術(shù),因其兼具ALK的低成本和PEM的高性能,業(yè)界對其制氫效率提升給予厚望。
當(dāng)前國內(nèi)外AEM制氫設(shè)備企業(yè)在加快推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程,比如臥龍集團(tuán)與Enapter AG簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,聯(lián)手開拓AEM水電解制氫中國市場。近期,雙方將向多個(gè)中國客戶交付5MW多芯系統(tǒng)以及約130臺小型單芯電解槽(AEM電解槽EL4.0)。
國內(nèi)推廣進(jìn)程加快
當(dāng)前隨著頂層設(shè)計(jì)的完善及氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)的提升,全國各地正大力建設(shè)綠氫項(xiàng)目,電解水制氫裝備迎來發(fā)展利好。在電解水制氫技術(shù)高歌猛進(jìn)的發(fā)展背景下,兼具ALK和PEM的優(yōu)點(diǎn)AEM制氫技術(shù),其發(fā)展進(jìn)程也在加速。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)迎來了好消息。
8月7日,臥龍集團(tuán)與Enapter AG簽署了一份戰(zhàn)略合作協(xié)議,旨在共同推動AEM電解槽中國實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。雙方將聯(lián)合研發(fā)、生產(chǎn)和銷售電解槽相關(guān)產(chǎn)品,共同打造在中國具有競爭力的模塊化制氫解決方案。近期,雙方將向多個(gè)中國客戶交付5MW多芯系統(tǒng)以及約130臺小型單芯電解槽(AEM電解槽EL4.0),這些電解槽計(jì)劃用于不同場景的示范項(xiàng)目。
8月初,穩(wěn)石氫能宣布完成了新一輪融資,該輪融資的資金將被用于建設(shè)AEM電解槽的產(chǎn)能和開展陰離子交換膜小規(guī)模生產(chǎn)。該公司計(jì)劃將在2023年底完成搭建自主研發(fā)的陰離子交換膜產(chǎn)線并實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn),達(dá)產(chǎn)后一期產(chǎn)能4GW。
2023年7月,億緯氫能發(fā)布自主研發(fā)的新型AEM電解槽。該公司2-10kW的電解槽電流密度為0.1-1A/cm2,10kW電解槽的能耗可達(dá)到3.7-4.6 kWh/Nm?。億緯氫能計(jì)劃,在2024年落實(shí)百千瓦級電解槽開發(fā)和兆瓦級AEM制氫技術(shù)解決方案規(guī)劃。
海內(nèi)外差距及破局之道
目前AEM電解槽在國內(nèi)外的發(fā)展進(jìn)程有所不同。國內(nèi)布局AEM制氫企業(yè)已經(jīng)超過10家,研發(fā)產(chǎn)品多集中在AEM電解槽、陰離子交換膜和催化劑,其中億緯氫能、穩(wěn)石氫能、北京未來氫能、北京中電綠波等企業(yè)均已推出2.5-50kW的AEM電解槽產(chǎn)品。
由于國內(nèi)AEM制氫產(chǎn)業(yè)起步較晚,目前AEM制氫產(chǎn)品僅在科研院所、電廠、化工等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小規(guī)模應(yīng)用。
而德國企業(yè)Enapter宣稱,已經(jīng)向全球各地交付了3500多套AEM電解設(shè)備,用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。今年7月19日,德國Enapter 發(fā)布消息稱,公司已為東京天然氣公司旗下Senju加氫站交付30臺AEM EL 2.1電解槽和15臺干燥設(shè)備,該加氫站由此成為亞洲第一個(gè)使用AEM電解槽的商業(yè)化站內(nèi)制氫加氫站。
Enapter還向德國威樂集團(tuán)(Wilo Group-威樂集團(tuán)是全球領(lǐng)先的水泵和水泵系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,產(chǎn)品主要用于商業(yè)樓宇、市政水務(wù)以及工業(yè)領(lǐng)域)在多特蒙德的H2Powerplant項(xiàng)目中,提供了AEM電解設(shè)備,旨在提升能源獨(dú)立性并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的脫碳。
此外,2023年7月,Cipher Neutron收到非洲公司Kuber Group 10kW AEM電解槽初步采購訂單,并簽署了10MW的潛在合作協(xié)議。6月,DynaCERT 、 Cipher Neutron 和 Ionomr宣布三方將合作打造北美首個(gè)250MW AEM電解槽項(xiàng)目。4月,綠氫解決方案供應(yīng)商Cipher Neutron在加拿大氫能大會上展示了最新的陰離子交換膜(AEM)電解槽。
雖然海內(nèi)外發(fā)展進(jìn)程差距偏大,但針對AEM制氫技術(shù)面臨的困境,近年來我國科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)均逐漸重視AEM制氫的技術(shù)研發(fā)。比如科技部2022年度“催化科學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申報(bào)指南于“可再生能源轉(zhuǎn)化與存儲的催化科學(xué)”子項(xiàng)下設(shè)“陰離子交換膜電解水制氫研究”專項(xiàng),擬對高效催化劑的設(shè)計(jì)方法及規(guī)?;煽刂苽浞椒?、陰離子交換膜、催化劑等方面進(jìn)行研發(fā)。
清華大學(xué)、吉林大學(xué)、山東東岳集團(tuán)、山東天維膜技術(shù)有限公司進(jìn)行了陰離子交換膜研制相關(guān)工作,中科院大連化物所重點(diǎn)開展了催化劑的研發(fā)工作,中船718所開展了AEM電解槽的集成與基礎(chǔ)研發(fā)工作。億緯氫能、北京未來氫能、深圳穩(wěn)石氫能等也在大力研發(fā)AEM制氫自主化產(chǎn)品。
未來隨著AEM電解槽技術(shù)持續(xù)進(jìn)步、成熟度提升、成本下降,AEM制氫商業(yè)化進(jìn)程將進(jìn)一步加速,預(yù)計(jì)國內(nèi)AEM制氫技術(shù)應(yīng)用場景將進(jìn)一步豐富。