制氢电源的基本概念与技术路线

制氢电源通常被视为整流器或直流变换器,它的使命在于充当连接电力网络与电解槽之间的桥梁,借助自身的功率模块将交流电/直流电高效地转化成电解水所需要的直流电。伴随着绿氢生成规模的日益壮大,如何提高转换效率、实现场景的最佳匹配、降低电能损失以及延长设备使用寿命已逐渐成为制氢电源技术发展的核心议题。

从理论角度看,制氢电源的整流过程正是利用了二极管的单向导电特性,将交流电成功转变为脉冲直流电。目前,根据功率模块的技术差异,主流的制氢电源可以划分为晶闸管(SCR)制氢电源和绝缘栅双极晶体管(IGBT)制氢电源两大类别。

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政策机遇、项目建设与技术升级驱动制氢电源增长

随着制氢电源行业规范与标准的逐步建立,未来有望进一步获得政策层面的大力支持。同时,风光氢一体化建设步伐的加快,单槽制氢规模的持续扩大,都将有力推动制氢电源市场规模的扩大:我国绿氢制取项目呈现出迅猛增长的态势,单项目制氢规模亦在不断攀升。一方面,随着电解槽制氢能力的不断提升,制氢电源的功率有望随之进一步提高;另一方面,在风力发电、太阳能光伏等新能源发电规模持续扩大,弃风、弃光电力制氢规模不断扩大,PEM水电解技术市场占有率稳步提升的背景下,IGBT制氢电源的市场份额也有望进一步扩大。此外,关键器件国产化水平的提升有望进一步优化市场竞争格局。

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制氢电源市场展望:需求与供应均有望迎来更大幅度增长

从当前市场状况及技术发展路径来看,制氢电源在整个制氢系统中扮演着连接电网的"桥梁"角色。目前,制氢电源的两种主流技术线路分别为SCR和IGBT。从技术环境的现状来看,SCR制氢电源的应用领域更为广泛,而IGBT制氢电源则在电网保护性能以及应对电网能量波动的适应性方面表现更为出色。随着大功率电解槽(MW级)以及弱并网或纯离网制氢场景的涌现,IGBT制氢电源有望获得更为广阔的应用空间。参照光伏逆变器在光伏发电产业链中的地位,制氢电源有望随着制氢市场规模的扩大而展现出更为强劲的增长动力。随着SCR/IGBT/功率模块等关键器件的国产化进程加速推进,未来制氢电源的生产成本与供应规模也有望进一步扩大。

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