黄雪兴：《大型化碱性电解槽技术发展与创新实践》

考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司

业务发展总监

黄雪兴

大家早上好！非常感谢主办方提供这样一个机会，能够到佛山来跟大家分享我们公司的一些情况和整个氢能行业有关制氢方面的信息。

我的分享包括这三个部分：第一，公司简单介绍。第二，绿氢市场的发展趋势。第三，碱性水电解制氢如何满足发展需求。

考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司业务发展总监   黄雪兴

考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司是比利时John Cockerill集团在承接了苏州竞立制氢设备有限公司全部的人员和知识产权的基础上，增大研发力量、更新设备、扩大产能建立的，专注于碱性电解水制氢设备的研发、生产、销售，定位为John Cockerill集团氢能业务在中国区的总部。

2017年，考克利尔竞立率先在行业内推出单槽1000Nm³/h碱性电解水制氢设备，至今已经销售近100台套，1000系列产品市场占有率达到60%以上。2021年完成了1200Nm³/h和1300Nm³/h电解水制氢设备的研发和生产。2022年产能达1GW，具备生产超大型电解水制氢设备的技术和能力，公司拥有近50项专利技术。2021年公司出货量超160MW，占全球市场35%以上（彭博财经统计数据2021年度全球出货量为458MW）

这是考克利尔竞立在全球的一个氢能布局，考克利尔竞立目前是隶属于比利时约翰考克利尔集团，John Cockerill集团总部位于比利时列日省瑟兰市集团是一家拥有200多年历史的国际化大公司，业务涉及能源，国防，环保，工业和服务5大板块，并且氢能刚刚从能源板块独立出来。集团拥有分布于全世界的近6000名经验丰富、高度专业化的工程师，为公司的全球市场提供了专业的技术、产品和服务。目前我们在中国区投入占比最大，但未来为了更好地服务客户，扩大市场规模，集团在比利时、法国、印度已经有在建的工厂并且将很快形成产能，同时在美国、沙特、澳大利亚等都已有新的工厂建设规划。

这个是彭博的统计数据，左边这张图是指各国政府公开承诺的绿氢用量，到2050年（碳中和的节点与我们国家有一定的差异）。右边这张图是在碳中和场景下的氢能需求，根据这样的数据，我们可以推测出未来绿氢的市场规模制氢环节大概是3-5万亿，甚至可能会超过这个数字。另外绿氢需求的场景，炼化和工业占比最大，剩余的就是交通运输、能源、氨-燃料等等。

这张图是指2030年需求和供应的一个情况，大家可以看到，绿色部分是它的需求，黑色曲线是指各大制造商公布的规划产能情况，整体的产能情况到2024年可以到50GW以上，这个数字可能会根据实际情况有些变化，有的公司可能会达不到，有的公司可能会超过。目前我们可以看到所有的厂家真正的产能实际上是很低的，但在未来会有一个爆发趋势，实际上到2024年、2025年左右竞争就会比较激烈了。

根据这样一个需求情况，我给大家一个简单的示意图，市场经济中供给和需求量方交汇，达到一个平衡点，意味着产品的价格是根据需求和供给来决定的。随着需求的增长，我们的供应也会增长，价格会从P1降到P2，数量就会从Q1到Q2，这只是一个示意图，真正的实际供给和需求会有很快速的变化，价格可能会比P2要低很多。

这是电解水制氢路径的介绍，我更新了一些数据，大概的情况是这样，可能有些具体数据还是有差异。目前的技术路线，大家都知道的包括碱性、质子交换膜、SOEC和阴离子膜，可以看到里面比较大的差异，目前碱性是已经充分商业化了，质子交换膜也有一定的市场，但需求还没那么大。SOEC已经有初步商业化，阴离子膜还没有进入到真正的实际应用当中。各种技术路线最大的区别，可以看到碱性水电解制氢相对来说比较便宜，使用寿命也比较长，最长可以达到30年。

这是我们公司电解水制氢设备整体的组成，其中最重要的部件就是电解槽，也是各家厂商竞相发布电解槽产能的重要指标里最重要的一款。

考克利尔竞立的电解槽的规格从0.3标方-1300标方都可以做，氢气纯度在纯化后可以达小数点后到5个9，产品主要分成4个类型：传统、节能、集装箱撬装式和实验型。

这边是几个主要的影响因素，在这个过程当中，我们比较重视的就是整套系统的效率、制造氢气的成本、新技术的应用以及整套设备的稳定可靠性。

在大型化方面，1992年时，我们就生产出的第一台套20标方的设备，1995年，我们生产出第一台套的200标方的设备，当时也获得了中华之最的称号，到2005年，我们生产出全国的第一台套 375立方电解槽。再到2017年，通过提高电流密度，降低能耗，生产出了全球第一台套的1000标方的电解槽，经过我们的商业化推广，目前来说， 1000标方电解槽也成为了行业内的主流的一个型号。去年的8月和11月，我们分别下线了全球第一台套的1200标方电解槽和1300标方电解槽。当前我们实验室还在研发3000标方的电解槽，希望可以带给行业更多的惊喜。

这是我们国际首台套1300Nm³/h电解槽，它创造了单槽产氢量国际最大（额定1300Nm³/h最高1500Nm³/h）、电流密度指标国际领先（≤6000A/㎡）、直流能耗国际先进（≤4.2kWh/Nm³H2）、体积产能比国内最小（体积产能比由1000Nm³/h的0.95降到0.73）系统集成控制行业领先（首次采用全国产化DCS）等世界纪录，标志我国掌握了高性能大型电解制氢设备的关键技术。

这个是宝丰能源项目，共计招标30台套，考克利尔竞立中标 22台套 。第1期我们与同行分别提供3台，第2期我们提供14台，第三期全部由我们提供。在这个项目中前期提供的是一对一的碱性电解水制氢系统，后面我们提供了二对一的模块化系统，可以说是行业内最先采用2台1000标方的电解槽并联的项目，也为行业提供了示范案例。两台电解槽并联起来，可同时运行，也可按序运行：当一台平稳运行时，另一台也可以随时并进来。

清华大学项目是属于4对1模块化碱液电解水制氢测试平台，主要用于研究碱液电解水制氢机理（包括催化剂、隔膜及电解槽结构）、研究碱液电解水制氢系统与风、光等可再生能源系统耦合机理，实现可再生能源的大规模电解水制氢。

接下来是中石化项目，它是我国首个万吨级光伏绿氢示范项目，也是全球在建的最大规模的光伏绿氢生产项目。项目一期采招13组每组4台（共计52台）单机产氢量1000Nm³/h的碱性电解槽，考克利尔竞立以排名第一的优异成绩成功入围，并中标24台单机产氢量1000Nm³/h的碱性电解槽——数量约占总订单量的50%。

我们的电解槽优势主要在这几个地方：1、电极的比表面积比较大，比表面积大，相对来说电解效率会比较高一点。2、零接触的电阻电极结构，对于电解室内部结构是非常关键的一个影响因素，高电流密度时，它的材料和占地也对成本有很大的影响。这边是结构上一些优势如法兰、防腐技术，目前根据我们的实际商用情况，已经可以做到20年、有些项目是25年无大修无故障。

这张图是电流密度的趋势，2022年可以达到的电流密度是8000，但是在实际应用的过程当中不是所有项目都会要求你高电流密度，因为高电流密度同时意味着高能耗，所以它要取得一个平衡点，我们将来可以做到的是1万安培以上，但并不是一定商用化，这是我们研究上做的一些工作。

在成本上，可以从两个方面考虑：第一个是客户端：包括项目投资成本、绿电成本、原材料成本、运维等，这部分主要有客户来控制；第二个是厂商端：包括设备硬件与材料、人工成本，而这两项长期来看一般都是增长的。我们的技术做得越好，成本可能就越低。工艺和效率提升很重要，最后一个就是质量和可靠性。

成本与质量，我们做了全流程系统性的分析，主要是包括这些，从客户需求端开始，我们技术开发、工程设计，一直到交付设备、维护，整个流程，我们认为这样做可以帮助我们解决的很多大大小小的问题。

这一页是有关可靠性工作的介绍，做好产品可靠性，可以降低产品在整个生命周期内的成本，同时节约后期维护的时间。据了解，我们应该是业内第一家开展系统可靠性研究和实践的公司，我们请了相关行业的外企专业人才来做这个事。我相信，未来考克利尔竞立将会带给行业更多的惊喜！

我的汇报到此结束，谢谢大家！