AEM被視為繼ALK、PEM之后第三代電解水制氫技術,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。
當前國內外AEM制氫設備企業(yè)在加快推進其商業(yè)化進程,比如臥龍集團與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)。
國內推廣進程加快
當前隨著頂層設計的完善及氫能產(chǎn)業(yè)技術的提升,全國各地正大力建設綠氫項目,電解水制氫裝備迎來發(fā)展利好。在電解水制氫技術高歌猛進的發(fā)展背景下,兼具ALK和PEM的優(yōu)點AEM制氫技術,其發(fā)展進程也在加速。國內相關企業(yè)迎來了好消息。
8月7日,臥龍集團與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),這些電解槽計劃用于不同場景的示范項目。
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)線并實現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn),達產(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電解槽的能耗可達到3.7-4.6 kWh/Nm?。億緯氫能計劃,在2024年落實百千瓦級電解槽開發(fā)和兆瓦級AEM制氫技術解決方案規(guī)劃。
海內外差距及破局之道
目前AEM電解槽在國內外的發(fā)展進程有所不同。國內布局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、化工等領域實現(xiàn)小規(guī)模應用。
而德國企業(yè)Enapter宣稱,已經(jīng)向全球各地交付了3500多套AEM電解設備,用于多種應用領域。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臺干燥設備,該加氫站由此成為亞洲第一個使用AEM電解槽的商業(yè)化站內制氫加氫站。
Enapter還向德國威樂集團(Wilo Group-威樂集團是全球領先的水泵和水泵系統(tǒng)優(yōu)質供應商,產(chǎn)品主要用于商業(yè)樓宇、市政水務以及工業(yè)領域)在多特蒙德的H2Powerplant項目中,提供了AEM電解設備,旨在提升能源獨立性并實現(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250MW AEM電解槽項目。4月,綠氫解決方案供應商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。
雖然海內外發(fā)展進程差距偏大,但針對AEM制氫技術面臨的困境,近年來我國科研機構和企業(yè)均逐漸重視AEM制氫的技術研發(fā)。比如科技部2022年度“催化科學”重點專項項目申報指南于“可再生能源轉化與存儲的催化科學”子項下設“陰離子交換膜電解水制氫研究”專項,擬對高效催化劑的設計方法及規(guī)?;煽刂苽浞椒?、陰離子交換膜、催化劑等方面進行研發(fā)。
清華大學、吉林大學、山東東岳集團、山東天維膜技術有限公司進行了陰離子交換膜研制相關工作,中科院大連化物所重點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電解槽技術持續(xù)進步、成熟度提升、成本下降,AEM制氫商業(yè)化進程將進一步加速,預計國內AEM制氫技術應用場景將進一步豐富。