2024中国国际气体工业博览会暨第九届国际气体产业大会上,德林海(688069.SH)带来了全球首创的1Nm3/h 22MPa AEM 电解槽,意味着公司布局零碳板块迎来重磅成果落地。
该研究成果由公司全资子公司无锡德林海零碳科技有限公司(“下称零碳科技”)独立研发,系公司围绕减碳和零碳的核心理念布局零碳板块的重要阶段性成果。零碳科技是德林海的全资子公司,自成立以来,积极布局光伏、储能、氢能等零碳板块业务,为客户及合作伙伴提供高标准、高品质、高收益的一站式绿色能源解决方案。
此前德林海互动平台回复,现已提交三项专利申请并已获得专利申请受理通知书,分别为“一种运动应力耐高压密封圈及电解水制高压氢氧的电解槽”、“电解制氢氧的电解组件和电解槽”及“一种 AEM 膜电极用阳极催化剂及其制备方法和应用”。
目前,全球各国高度重视绿氢产业发展,全球绿氢市场竞争态势初显。绿氢全球市场的出现,为氢能产业带来新的市场需求和技术需求,也带来了新的产业机遇。在绿氢的制备过程中,阴离子交换膜(Anion Exchange Membrane,简称AEM)驱动的电解水制氢技术正引起广泛关注和技术革新。AEM电解水制氢技术是一种基于电解水原理的制氢方法,通过使用阴离子交换膜作为电解池的分隔膜,将水分解为氢气和氧气。
相比传统的碱性电解水制氢技术,AEM电解水制氢技术具有许多优势。首先,AEM电解水制氢技术可以在较低的温度和压力下运行,降低了能源消耗和设备成本。其次,AEM电解水制氢技术可以使用廉价的催化剂,进一步降低了制氢成本。此外,AEM电解水制氢技术还具有高效、可控性强、安全性高等特点,使其成为绿氢制备领域的热门技术。
德林海本次发布的研究成果能有效减少电解水过程中对下游压缩机的依赖,从而消除压缩过程中的能耗,降低设备投入成本,显著提高绿氢生产效率。同时,该电解槽在结构设计上实现了创新密封结构与高强度极框设计,解决了高压电解过程中可能出现的气密性、安全性问题,以及膜电极的机械强度和寿命问题,实现了在6-22MPa 压力下的长时间稳定运行。
有行业人士指出,“22 兆帕 1 标方AEM 高压电解槽”高出了普通AEM电解槽的十倍多!目前的AEM电解槽一般是1.6-3.2兆帕!该人士同时强调,超高压AEM(阴离子交换膜)制氢技术的开发和应用具有重要的意义,特别是在推动能源转型和实现碳中和目标的背景下。
可以提高能源转换效率:AEM电解槽能够在较高的电流密度下运行,意味着在相同的电力输入下,可以产生更多的氢气。这种高效的能源转换对于降低制氢成本、提高整体能源利用效率具有积极作用。
降低制氢成本:AEM技术相较于传统的PEM(质子交换膜)和碱性电解槽技术,有望实现更低的设备成本和运营成本。因为AEM技术可以使用非贵金属催化剂,并且在大规模生产后,设备成本有望进一步降低。(例如:镍铁基过渡金属层状双氢氧化物(NiFe LDH)是一种备受关注的非贵金属催化剂。)
提升系统稳定性和耐久性:AEM电解槽的设计通常考虑到了长期的稳定性和耐久性,这对于保证系统在连续运行中的可靠性和减少维护成本至关重要。
适应可再生能源的间歇性:随着可再生能源的快速发展,如何有效利用其间歇性(比如光伏的白天黑夜问题等)产生的电力成为一个挑战。AEM电解槽由于其快速响应的特性,可以迅速启动和停止,从而更好地适应风能和太阳能等可再生能源的波动性。
推动氢能商业化进程:AEM超高压电解槽的技术进步和成本下降有助于推动氢能从实验室走向商业化应用,特别是在储能、交通运输、工业生产等领域。
技术创新和产业升级:AEM超高压电解槽的研发和应用推动了相关材料科学、电化学和工程技术的创新,有助于整个氢能产业链的技术进步和产业升级。直接高压产氢:AEM超高压电解槽可以直接产生较高压力的氢气,这可以节约再一次氢气压缩升压的成本。
实际上,近年来,氢能开发利用不断提速。在国家层面,我国是全球第一产氢大国,在《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中就曾明确提出,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。根据我国最新能源发展战略布局,2050年氢能在我国终端能源体系中将占10%-15%,成为我国能源战略重要组成部分。
氢能产业不仅是新质生产力发展的重要发展方向,更是支撑绿色能源体系建设的关键载体,同时也是推动新型工业化进程的强大动力。随着德林海本次全球首创的1Nm3/h 22MPa AEM 电解槽的发布,公司在布局零碳板块迎来阶段性的突破,也有望给公司带来新的业务增长极。
