1月12日,莒纳科技于其成都工厂举办产品发布会,宣布其首款碱液电极JA系列正式量产下线,电流密度最高可达11900A/m²,并在现场与宝瀛气体、中电丰业、国富氢能等企业签署超千万订单。
图源莒纳科技
据报道,莒纳科技JA系列碱液电极通过独特的催化剂材料设计和创新的负载工艺,实现碱性电解槽电流密度突破万安大关。
电密提升50%,最高达到11900A/m²。根据电解槽厂商实测数据,JA系列电极可将电解槽电流密度提升50%以上,最高可达11900A/m²,媲美PEM电解槽。
电耗降低10-20%,最低可至3.66kwh/Nm³·H₂。JA系列电极通过降低析氢、析氧过电位和电极接触电阻,使小室电压下降20%,电解效率提升至近80%,从而降低能耗超10%,直流电耗最低可至3.66kwh/Nm³·H₂,实现氢气生产电耗小于50kwh/kg。
自由定制电极尺寸,尺寸直径可达1.9m。为满足碱性电解槽的结构创新需求,除了镍网、泡沫镍等基材可选外,莒纳科技还能够根据槽商实际需求定制电极形状,尺寸可在100-1900mm直接内调整,厚度调整范围是0.2mm-5.0mm。
莒纳科技碱液电极产品,图源莒纳科技
莒纳科技JA系列电极的高电密、低电耗特性可帮助解决电解槽的多个难题。
1)推高单槽产能在电解小室不变情况下,电流密度提升可以直接提升电解槽功率,实现产氢量的提高,助力电解槽突破3000标方。
2)实现槽体小型化、轻量化在相同的产氢速率下,电流密度的提升可减少50%以上的小室数量,从而实现槽体体积减少50%以上,满足更多室内或撬装需求。
3)降低生产投入、运营成本生产成本方面,小室数量的减少直接减少50%生产用料,并显著降低工艺难度,从而降低生产成本,同时还降低了对生产设备和厂房的要求,如槽体长度缩短后,有望不再需要甲类厂房作为生产场所。运营成本方面,电费是电解制氢的主要成本,电耗下降将显著降低运营成本——以产氢量1000标方/小时的电解槽为例,若电解槽寿命为10年,生命周期内最高可节省4000万度。
本次签约方之一的宝瀛气体的负责人说道:“作为气体商,电解制氢的降本增效是我们关注的核心。搭载莒纳科技电极的电解制氢系统在效率与能耗上有非常明显的优势,有望降低运营成本,提升盈利空间。”
签约客户之一的国富氢能所说:“我们在电解槽领域始终保持着“严谨且开放”的态度,无论是碱性电解槽还是PEM电解槽都愿意尝试新的技术,以此寻求突破。此次与莒纳科技的合作,让我们看到了碱液电解槽突破当下性能极限的可能。我们希望通过本次合作,不仅为双方企业,也为行业领域,开启新的篇章。”
电解槽行业在过去1年经历了爆发式增长。据GGII预计,2025年国内电解水制氢设备市场需求量将超过2GW,相比2020年增长6倍以上。由于成本优势,碱性电解槽成为电解水制氢市场的主导力量,以PEM电解槽为主的欧美地区也开始跑步进入碱性电解槽领域。
在面对可再生能源制氢、制加氢一体站等新场景、新需求时,碱性电解槽出现制氢量不足、体积庞大、能耗过高等一系列难题,其主要原因是由于电流密度较低等技术难点长期未得到突破,这也是对比PEM电解槽最主要的性能差距。
在实现持续突破单槽产氢量后,提高电流密度成为碱性电解槽提升性价比优势、保持对PEM电解槽市场领先的关键。
上海莒纳新材料科技有限公司(简称“莒纳科技”)是国内绿氢材料技术领跑者,在彭州落地的GW级电解水制氢催化电极工厂项目,主要用于生产公司首款产品——“碱液电极”(JA系列)。该系列产品具有高电流密度、低能耗、室温启动的特性,产氢能力提升3倍,综合能耗降低10%以上,解决了碱液制氢相对运营成本过高的问题。
据莒纳科技CEO周振声介绍,莒纳成都工厂拥有按照工业4.0标准打造的中国第一条量产级和标准化的绿氢电极产线,并有望成为全球领先的智能化绿氢电极工厂,目前公司在彭州落地的项目从产品、工艺到产线设计,相关知识产权完全企业自主。
莒纳科技万安级别产品的量产,一方面将助力碱性电解槽进入万安电密时代,另一方面也说明电解槽产业进入产业分工、协同创新的新阶段。上下游企业需要根据新的产业阶段,设定新的产品技术目标和产业合作模式,才能真正把握市场发展机遇,推动企业和产业向前发展。