创新科技引领成本革命：开辟绿氢装备的高效破冰之路

胡静 2024-05-16

作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，氢能是应对气候变化、建设脱碳社会的重要产业方向。根据国际氢能委员会的统计，到2050年全球氢能将在终端能源体系中占比将接近10%，2050年氢能利用可以贡献全球二氧化碳减排的20%。绿氢在氢能体系里的角色更是举足轻重，以其高效、清洁的特性，展现出巨大的应用潜力。

绿氢行业正处在快速成长与转型的关键时期，受全球能源转型与碳中和目标的强力驱动，绿氢与可再生能源的深度耦合，及其在循环经济中的角色，进一步凸显了其作为未来清洁能源的潜力。然而，难以高效匹配可再生能源的间歇性供电特性，绿氢的制取、存储和使用环节仍面临着一系列挑战，利用氢能发展“零碳”依旧任重道远，解决绿氢的生产与使用迫在眉睫，整个行业期待创新解决方案的呼声已久。

日前，国内制氢设备企业细分领域的龙头企业，同时也是绿氢商业化进程的先行者——广东盛氢制氢设备有限公司（简称“盛氢制氢”）与霍尼韦尔达成了绿氢产业链的战略合作，以技术创新为根基，加强绿氢产业链上的资源整合和协同，推动绿氢技术的不断升级和优化。

霍尼韦尔与广东盛氢制氢设备有限公司达成绿氢产业链战略合作

离网制氢的降本之道

近年来，在相关政策推动和产业积极参与下，我国氢能产业迎来快速发展。但整体来看，由于尚处发展初期，绿氢成本相对较高，经济性成为制约绿氢大规模商业化应用的关键问题之一。

“在当前阶段，从前端的制氢来看，无论是电力成本、电解槽设备成本，还是运行效率方面，绿氢的成本总体上是偏高的。国际上绿氢的成本大概是蓝氢和灰氢的两到三倍，这阻碍了电解水制氢技术的大规模普及。目前，由该类技术带来的产氢量，仅占据年产氢总量的5%左右。”霍尼韦尔过程控制部副总裁兼中国总经理赵江表示，“在绿氢的生产过程中，成本和稳定运行是极大的挑战。碱性电解水制氢是现阶段我国发展极为成熟的电解制氢技术，在成本、寿命、规模性和可靠性方面都具有明显的优势，但在与可再生能源耦合、实现波动功率输入下的高效稳定运行方面较弱。所以，在外部电源功率波动的情况下，我们要让整个电解槽平稳运行的同时，尽可能地提升产量、降低能耗，霍尼韦尔的技术将在其中起到重要作用。”

霍尼韦尔过程控制部副总裁兼中国总经理赵江

在盛氢制氢总经理冯勇看来，解决绿氢的成本问题，有效利用那些未能并入电网的风能和太阳能至关重要。“如果采用常规电力，相比煤制氢和天然气制氢，电解水制氢在成本上并无优势，这也正是我们将研发重点放在绿电上的原因。一是提升电解槽的适应性，二是实施电量预测与提前预知。通过这两个方面的改进，我们可以创建一个集成的系统，该系统能够将前端的电力供应与后端的氢气生产紧密结合。随着电力供应的波动，氢气的生产量也能够灵活调整。这样的系统设计将使得制氢设备能够有效利用波动性的新能源电力，从而有效降低氢气的生产成本，并提升其生产效率。”冯勇表示。

广东盛氢制氢设备有限公司总经理冯勇

作为控制技术的领先企业，霍尼韦尔正通过氢能解决方案的持续创新，为氢能装备的降本之旅提供了更多可能性。未来，霍尼韦尔与盛氢制氢在水电解槽制氢系统项目实施及服务业务中，就数字化转型、智能工厂、智能制造进行合作。在绿氢等可持续发展领域形成强强联合，解决行业内的关键问题，通过联合创新帮助用户高质量和安全地使用氢能；同时提高产品质量，降低制造成本并节能降耗，使氢能解决方案达到国内和世界先进水平。

数字化赋能绿氢高效生产

整合可再生能源与绿氢生产的动态匹配机制成为了破解成本难题的关键。依托于石油化工行业多年积累的先进控制和数字化技术经验，霍尼韦尔不断推进数字化和智能化技术的发展，为制氢领域的研究与创新提供了重要支撑。

霍尼韦尔的自动化控制系统与盛氢制氢将在合作中实现协同效应。“在探讨从绿电到绿氢的转型过程中，需要从前端设计阶段就开始着手，通过在整个运行过程中实施精准的过程控制和优化，确保技术的高效应用。同时，基于已有的电解槽稳态模型，霍尼韦尔正在研发能够更精细反映电解槽动态特性的动态模型，以实现氢能产量的提升和能源效率的优化。我们的目标是进一步利用数字化技术，实现制氢过程的‘安稳长满优’，即更安全、更高效、更可靠，并在此过程中进一步降低产氢电耗，提高产氢率。”赵江表示。

冯勇介绍，在后续的绿氢项目中，盛氢制氢将会和霍尼韦尔在数字化转型和智能化升级上进行更多的探索和合作，包括优化设计、优化调度和控制、远程预测性维护等一系列自动化解决方案和数字化软件，实现氢能全产业链的提质增效；同时结合用户端需求，在绿氢等可持续发展领域形成强强联合，促进联合创新，形成联合解决方案及产品，解决行业内的关键问题，帮助用户实现高质量和安全可靠的使用氢能。

从技术革新到市场应用的全面布局

氢能产业的高质量发展、氢能技术的大规模应用与实现，需要更多的产业、资本力量参与进来。冯勇表示，通过本次与霍尼韦尔的携手，将进一步推进盛氢制氢整体产业布局、技术和产品持续研发及技术核心能力建设，拓展氢能应用场景及绿氢商业化蓝图。

“氢气作为长期服务于化工行业的关键原料气体，其应用一度受限于早期电解水制氢技术的低效，导致产量无法满足大规模工业化需求，煤制氢成为主流，随着电解水技术的进步，特别是单槽产氢能力的显著提升，加之绿氢生产成本的逐步可控，其在经济性和环保性上与传统煤制氢路径形成竞争。因此，绿氢不仅能够顺利渗透进传统化工及煤化工领域，替换高碳排放的制氢方式，还能催生绿色烯烃、绿色甲醇等新型环保产品，展现出巨大的减碳潜力与市场需求。”冯勇介绍。

如今，盛氢制氢已实现自主生产5～1000Nm³/h 的电解水制氢设备和氢气纯化设备，以及模块化可扩展式的电解系统平台，年产能可达50套1000标方碱性电解槽制氢设备实施交付，并联合区域内涉及氢燃料电池汽车整车研发重点企业，积极助力构建完善的氢能产业生态，持续推动绿电制绿氢产业耦合发展，助力实现“双碳”目标。

未来，盛氢制氢将在与霍尼韦尔的有力协同下，通过持续的技术创新迭代与产品升级，拓展产能制造，将更竞争优势的新技术、新产品、新服务和新模式源源不断地推向市场，努力为全球客户提供更优质、更可靠的氢能解决方案。

儒有合，志同方。霍尼韦尔与盛氢制氢公司的战略合作，不仅是两家行业领军企业的强强联合，更是对全球能源转型大潮的一次积极响应。在追求技术创新与成本效益的同时，双方正携手绘制一幅以绿氢为核心驱动力的可持续发展蓝图，随着合作的深入，一个更加清洁、高效、可持续的氢能时代正加速向我们走来。

文章作者胡静，责任编辑：胡静，审核人：李峥