BNEF报告:中国碱性电解槽效率或高估10-20%,国标假设存缺陷

彭博新能源财经BNEF质疑,中国氢电解器制造商夸大了其电池堆的效率10-20%。

据其一份新报告称,中国国家标准假设电流效率为100%,可能"存在根本缺陷",但这并不能准确评估生产每公斤氢气需要多少电力。

由于中国的标准与欧盟不同,双良最近推出的碱性电解槽新品可能夸大了其"世界最大电解槽"的效率。

技术解析:被忽略的电流效率

质疑者认为,对这个新产品不能只考虑电压效率,为了准确计算总效率,还需要考虑电流效率。

这意味着这家中国制造商高估了其电解槽的实际效率10-20%。

换句话说,他家的电解槽在满负荷运行时,生产每公斤氢气所需的功率将比标称功率高出10-20%。

在部分负荷下运行时,效率高估会更加严重——即当电解槽未以其标称容量运行时,这对于依赖可变可再生能源的绿色氢项目来说大部分时间都是如此。

这是因为部分负荷下的电流效率甚至比满负荷下的电流效率更差,这意味着对电解槽效率的高估甚至比最初看起来的更为严重。

例如,中国制造商双良本周早些时候声称,其新的"世界上最大的碱性电解器"的功耗率为43.1kWh/kg,相当于效率高达91.4%——这将是一个市场领先的数字。但这种声称的高效率是针对部分负荷点的。

假设双良在测量收益率时一直使用中国国家标准,那么这种高效率被高估了10-20%甚至更多,这意味着该模块的效率至少不会比行业平均水平好太多,如果有的话。

国标之困:电流效率100%假设与分流电流损耗

报告解释称,虽然中国标准假定电流效率为100%(因为制定该标准时生产的小型电解器的电流效率往往约为99%),但目前中国制造商生产的大型电池组的实际电流效率在满负荷时为83-91%。

这是由于分流电流损耗造成的,即电流不直接流过电池组某个电池中的电极,而是损失在电解质中。

"在碱性电池组中,所有串联的电池共享相同的碱性溶液作为电解质,该溶液具有导电性。同时,相邻电池之间存在电压差('电位')。因此,工业和学术界称为'分流电流'的'发散'电流将通过电解质在电池之间流动。这种电流与H2的生产无关,并且会导致功率损耗。分流电流遇到的阻力就是'分流电阻'。"BNEF旧金山分析师X Wang撰写的这份报告称。

相比碱性电解槽,中国制造的PEM电解槽效率更接近现实

然而,BNEF也表示,一些中国制造商在与国际客户交谈时包括了分流电流损耗,一些中国项目开发商要求制造商披露包括分流损耗在内的电池堆效率。

报告解释说,在质子交换膜(PEM)电解器中,膜本身就是电解质,使用的去离子水具有非常低的电导率,因此分流损耗微不足道。因此,中国制造商的PEM电解槽的效率应该接近现实。