近年來，我國氫能產(chǎn)業(yè)正飛速發(fā)展，綠氫產(chǎn)能和需求也在進一步提高，作為電解水制氫的主流核心設備，大型化、集成化以及低能耗是堿性電解槽的發(fā)展方向，其中大型化是發(fā)展的主要趨勢。

在市場需求和政策支持的推動下，大型化、低成本、低能耗的制氫設備成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要共識。
有專家表示，預計到2060年，我國綠氫總需求量將達1.3億噸，電解水制氫系統(tǒng)將以100兆瓦-1000兆瓦為主，制氫能力可達1萬噸/年-10萬噸/年。隨著綠氫項目的規(guī)模擴大，單體大標方電解槽設備的需求也在增加，且隨著產(chǎn)業(yè)鏈配套的逐步完善，更多企業(yè)傾向于研發(fā)生產(chǎn)大標方堿性電解槽。
政策方面，2021年，科技部發(fā)布《“十四五”國家重點研發(fā)計劃》中明確提出，要開展額定產(chǎn)氫量超過3000標準立方米/時的高效大功率堿水電解槽關鍵技術開發(fā)與裝備研制。
堿性電解槽大型化帶來了成本上的優(yōu)勢，經(jīng)計算，1臺2000Nm3/h電解槽相較于2臺1000Nm3/h電解槽，占地面積可節(jié)約30%，重量減輕20%，制造電解槽的原材料鋼材可減少9.4噸，相當于減少14噸碳排放。折算到單方成本，可以降低CAPEX約20%。
回望我國堿性電解槽的發(fā)展歷程，1992年中船七一八所生產(chǎn)的20標方設備，1995年生產(chǎn)出第一臺套200標方的設備，2006年生產(chǎn)處第一臺套400標方的設備，2017年，生產(chǎn)出目前國內(nèi)主流的1000標方的電解槽。至2022年，國內(nèi)已經(jīng)發(fā)布達到2000標方的堿性電解槽的企業(yè)已達到8家。今年，隆基氫能發(fā)布的產(chǎn)品中，最大可達到單槽產(chǎn)氫量3000標方，可見國內(nèi)電解槽大型化進程正不斷加快。

發(fā)展路徑
電解槽大型化的途徑有三條：提升電流密度、提高小室反應面積、增加小室數(shù)量。
提升電流密度是當前應用前景最好的解決方案，優(yōu)化電極材料是提升電流密度的關鍵。但電流密度提升后，會增加電耗，同時材料工藝要求也會提高，導致成本增加，如何避免大型化帶來的能耗損失、同時不失性價比，是增加電流密度的同時要重點考慮的問題。
提高小室面積和增加小室面積意味著電解槽會體積和重量也會隨之增加，對結(jié)構的密封性、堿液的流通性都會造成影響，同時電解槽體積和重量變大也會帶來一定安全隱患。如何保證“大規(guī)模、低能耗、高穩(wěn)定性”三者統(tǒng)一，是堿性電解槽大型化發(fā)展需要面臨的挑戰(zhàn)。

發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，市場上大標方電解槽產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，自2022年以來，我國有9家企業(yè)對外發(fā)布了大標方堿性電解槽新品。
2022年10月，明陽智慧能源集團股份公司2500Nm3/h單體堿性水電解制氫裝備在廣東成功下線。
12月，天合元氫發(fā)布了“天擎”系列新品堿性電解水制氫系統(tǒng)。該制氫系統(tǒng)電解槽單槽產(chǎn)氫量為1000—2000Nm3/h，滿足國標一級能效的標準，
同月，718所中船（邯鄲）派瑞氫能科技公司單臺2000Nm3/h型堿性水電解制氫設備下線。該設備現(xiàn)了高電流密度、寬可調(diào)范圍、低運行能耗、高穩(wěn)定性等多項關鍵技術突破。
今年年初，北京中電豐業(yè)對外宣布，經(jīng)過該研發(fā)中心、設計部、電解槽中心經(jīng)過大量實驗室數(shù)據(jù)和多種產(chǎn)氣量產(chǎn)品實證，推出一款單槽超過2000Nm3/h適合大型綠電制綠氫的堿性成套電解設備產(chǎn)品——“HELA2000Plus”。
6月11日，上海電氣旗下上海氫器時代科技有限公司發(fā)布了2000Nm3/h堿性電解槽，該堿性電解槽最大產(chǎn)氫量可擴容至2500Nm3/h。
6月18日，宏澤科技在江陰市臨港開發(fā)區(qū)發(fā)布了100～2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽，并同時下線了我國首臺2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽。必維國際檢驗集團為其頒發(fā)了測試認證證書。
中船派瑞氫能科技有限公司鄂爾多斯首臺套2000Nm3/h電解槽也在6月下線。
9月8日，雙良綠電智能制氫裝備車間成功下線了自主知識產(chǎn)權的2000Nm3/h電解槽。此次下線的電解槽為全新一代，采用高電密設計，具備安全、專業(yè)、長壽、低耗和智能等5大特點，通過流場結(jié)構的優(yōu)化設計，制造裝配的嚴格管控，可實現(xiàn)最大產(chǎn)氫量2000Nm3/h，電流密度≥6000A/m2。
9月12日，西安隆基氫能科技有限公司在江蘇無錫舉辦新一代產(chǎn)品LonGi ALK G系列產(chǎn)品發(fā)布會，發(fā)布的G系列產(chǎn)品覆蓋1200Nm3/h、1500Nm3/h、2000Nm3/h、3000Nm3/h電解槽，可以根據(jù)項目氫需求量進行設計搭配。
10月8日，奧揚綠能發(fā)布了名為“鯤鵬2000”的2000標方堿式電解水制氫裝備和“青鳥#1”大容積車載液氫瓶兩款新產(chǎn)品。