电堆科技：为什么我们要选择小型化的制氢设备？

为什么我们要选择小型化的制氢设备？因为过去诸多的小型化用氢场景未能被有效满足。为了更高效地优化空间布局，提升运营效率，灵活满足小型化用氢需求，小型化的制氢设备成为理想选择。

小型化的制氢设备能够高效地提供高纯度氢气，可广泛应用于发电机冷却剂、轻工业玻璃宝石加工保护剂、金属还原剂、油脂制造添加剂等多个工业制程领域。2023年8月，从中国海油处获悉：我国首台自主研发的小微型天然气制氢反应器样机成功实现了一次点火，这一成就填补了国内小规模工业供氢领域的空白。每一个或几个固体氧化物燃料电池（SOFC）电堆发电，都需要至少匹配1台这样的小微型天然气制氢反应器，以满足其稳定的氢气供应需求。除了与SOFC系统高度匹配外，小微型天然气制氢反应器还具备进一步处理的能力，可以与质子交换膜燃料电池（PEFC）热电联供系统相匹配，为电厂冷却用氢及实验室用氢等小规模工业用氢场景提供解决方案。值得注意的是，目前这类小微型天然气制氢反应器主要依赖进口，国内市场上尚缺乏商业化产品（新闻来源：中海石油气电集团公众号、氢启未来网公众号）。然而，随着技术的进步和市场需求的增长，国产小微型制氢反应设备的研发和生产将迎来发展机遇。

另外，以交通领域的应用为例，加氢站为氢能商用车的运营提供了基础设施支持。目前加氢站按照氢气供应方式分类，可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢一体站。目前国内已建成的加氢站中采取站外供氢模式的约占90%，并且以长管拖车搭载20MPa管式集装箱运氢为主。然而，长管拖车作为氢气的运输工具，其固有的局限性如运输效率低下、卸氢率较高以及运输成本高昂，加之国内目前储运装备技术水平的限制，导致了外供氢加氢站的加注成本始终保持在高位，这无疑给下游氢车的运营带来了沉重的经济负担。技术人员曾试图将化工厂的制氢装备引入加氢站，但又面临一系列挑战。尽管这些制氢技术在化工厂中已相当成熟，却难以满足加氢站对占地面积小、运行安全可靠以及智能化操作等基本要求。更为复杂的是，不同的加氢站因其地理位置、资源条件等因素，所能选取的制氢原料也存在显著差异。在这样的背景下，小型化、分布制的站内制氢加氢一体站凭借其灵活的设计、高效的性能以及智能化的管理，将迎来历史性的发展新机遇。

基于以上各种小型化用氢需要，电堆科技即将发布的电解水耦合天然气制氢设备，在设计之初就充分考虑了多元化用氢需求，采用了“单电堆-多电堆模组-系统重复单元-多单元集成”的递进式产品结构。这一设计使得设备诞生之初就能够灵活适应小规模的制氢需求，用户可根据实际用氢量选择单元数量，从而定制化的实现制氢规模的调整。

具体可参考以下SOEC-CH4示意图：

回看传统热化学制氢环境，不仅需要巨大的投资、复杂的工厂建设及场地审批等流程，即使生产少量的氢气，也必须构建一整套庞大的生产设施，其产量通常以吨为单位进行计算。综上，无论从市场需求还是从技术迭代的角度去审视，小型化制氢设备无疑成为小规模用氢需求的最优解。