AEM 今年明显热起来了。

8 月 21 日,中海石油气电集团技术研发中心 1MW 橇装 AEM 制氢成套装置制造与安装调试项目成交候选人公示。第一候选人为上海氢鸾科技有限公司,报价 475.000225 万元;第二候选人为深圳航天科技创新研究院,报价 495.000003 万元。两家报价只差约 20 万元,价差约 4%。

单看这份公示,好像就是一套 1MW AEM 设备接近 500 万元。但如果把中国海油前面的采购串起来看,这个项目其实更有意思。

今年 1 月,中国海油已经完成了另一个项目——4 台单堆 250kW AEM 电堆的建造与测试服务。最终也是上海氢鸾中标,中标金额约 306.75 万元;当时氢晨科技报价 348.8 万元,稳石氢能报价 483.37 万元。

也就是说,现在这个 1MW 项目并不是简单采购一台现成的“1MW AEM 电解槽”。它的技术路线更接近:4 台 250kW 电堆,组成一套 1MW 橇装制氢系统。

前一单解决的是“堆”,这一单要解决的是“系统”。包括多堆协同、气液分离、热管理、电源、控制、安全联锁,以及后面的安装调试和示范运行。如果上海氢鸾最终成为成交人,相当于从 250kW 电堆制造一路做到 1MW 系统集成,这比单纯卖出几台电堆更能检验一家 AEM 企业真正的工程能力。

把两个已经公开的报价简单相加,大约是 782 万元。两个项目采购边界不同,而且本身带有技术研发、测试、系统集成和示范属性,跟商业项目直接采购标准化电解槽不是一回事。拿它去跟大型碱性电解槽的元/kW 报价硬比,很容易得出错误结论。

国产AEM进入兆瓦级工程验证

但这两单至少说明了一件事:国产 AEM 正在从几十千瓦、几百千瓦的产品展示,真正进入兆瓦级工程验证阶段。

放到全球来看,这个趋势已经很明显。目前商业化走得比较靠前的 Enapter,Nexus 1000 额定产氢量约 202Nm³/h,系统效率 51.3kWh/kg 氢,折算约 4.61kWh/Nm³,出口压力最高 31bar。关键是,这个能耗包含系统界区内辅机,而不仅仅是电堆直流电耗。

国内这边,清能股份 Horizon 的 HET-A1000 已经做到 1000Nm³/h,公开的电堆电耗为 3.6~4.3kWh/Nm³,运行范围 10%—110%;天津荣程钢铁项目的 5MW AEM 设备今年已经完成安装并启动调试。

亿纬氢能也发布了 1MW 级 AEM 产品,产氢量达到 230Nm³/h,公布的直流电耗最低约 4.3kWh/Nm³,并披露其大型 AEM 系统已有超过 4000 小时工业验证。

稳石氢能的 250kW 产品则公布了 4.24kWh/Nm³ 直流电耗,以及 10%—150% 的运行范围。

数字背后的口径问题

这些数字看起来一个比一个漂亮,但 AEM 现在最容易出现的误区,也恰恰在这里。

4.2kWh/Nm³ 和 4.6kWh/Nm³,并不一定意味着前者效率更高。有业内人士表示,因为国内不少厂家公布的是电堆直流电耗,而 Enapter 公布的是包含部分辅机在内的系统电耗。统计边界不一样,不能直接排座次。

真正到了项目现场,另外几个数据也许更值得关注。

第一,交流侧进线算起,整套设备到底耗多少电;第二,在 10%、20% 低负荷运行时,氧中氢能不能长期控制住;第三,4 台 250kW 电堆并联以后,一致性能不能保持;第四,运行 5000 小时、10000 小时以后,电压衰减多少;第五,膜电极到底多久需要更换一次。

AEM真正的考场

这才是 AEM 真正的考场。

AEM 的故事这些年一直很好听:不用或者少用贵金属,理论上兼具碱槽的成本优势和 PEM 的动态响应能力,非常适合风光制氢。现在最大的变化是,它终于不只停留在论文和发布会上了。

250kW、1MW、5MW 的设备陆续开始进项目,这是好消息。但从“能做出兆瓦级设备”,到“兆瓦级设备能够稳定跑几年”,中间还有一道很长的坎。

所以中国海油这套 1MW 设备,真正值得跟踪的并不是今天这 475 万元的报价,而是两三年以后,它究竟跑了多少小时。如果这 4 台 250kW AEM 电堆能够在真实工况下长期跟随负荷变化,跑出低衰减、高可用率,而且不频繁换膜换堆,那么它对 AEM 行业的意义,可谓不小。

电解槽新技术路线都是一样,先解决“做大”的问题,然后证明“跑得久”。

【信息来源:海内外行业网站】