◎本报记者 王禹涵
氢能是实现清洁能源转型的重要载体，近年来呈快速发展势头。国际能源署10月发布的《全球氢能评论（2024）》显示，截至2023年末，中国已有超300家企业布局制氢设备领域，中国电解水制氢设备厂商总产能达38吉瓦，占全球产能近七成。
“这不仅展现出中国在氢能领域的快速发展态势，也反映了氢能市场的变革趋势。”中国产业发展促进会副会长史立山说。
数转智改提效益
随着数字化、智能化浪潮加速推进，氢能设备行业迎来转型。
前不久，国内单体最大的制氢装备智能制造中心——阳光氢能智能制造中心在安徽投产运营，该中心集合工业物联网、5G、大数据、虚拟仿真等技术，配备了关键零部件自动化加工产线、电解槽机器人装配产线，使生产效率大幅提升；国富氢能装备产业基地三期项目智能化工厂日前投产，成为全国最大智能化氢能装备生产基地；全球产能最大的电解水制氢设备生产基地——天合元氢扬州生产研发基地近日正式投产，项目一期建设1吉瓦碱性电解水制氢装备生产线，产线可实现100%自动化、100%质量自判定、100%产品数字化、100%信息共享化……
在天合元氢总裁段顺伟看来，数字化、智能化是此轮制氢设备生产加工工艺“上新”的最大特点。
走进天合元氢扬州基地，只见机械臂有条不紊地抓起极板半成品放入自动焊接生产线内，桁架样式高速机器人自动开展上下料……段顺伟告诉记者，这条自动化生产线融合自动控制、声光电检测、大数据、云平台等多种技术，由极板自动焊接线、流道自动加工线、板网电极自动焊接线、电解槽组装线等4部分组成。
焊缝是电解槽核心部件极板的关键质量因素，对电解槽的性能安全和制氢效率有较大影响。段顺伟介绍，极板自动焊接线同时整合了焊缝质量检测系统，焊接完毕的极板可以自动完成缺陷检测与质量监控。“我们开发的智能焊缝追踪系统，可以实现焊缝实时识别、自动纠偏，并通过场景自适应学习功能实现新产品导入，使整体焊接效率提升30%。”他说。
产业体系待完善
电解槽是电解水制氢的核心设备，现阶段国内大多数企业聚焦碱性电解槽。氢能市场研究机构高工氢电产业研究所发布的报告显示，从技术路线上看，碱性制氢占据国内主流。根据相关厂商规划，到2025年国内电解水制氢设备总产能有望超65吉瓦。
段顺伟对记者说，其中碱性水（ALK）技术比较成熟、设备成本也相对较低，比较匹配国内市场规模化制氢应用需求。而另一种技术路线——质子交换膜（PEM）技术难度、成本相对较高，但有电解槽体积小、电流密度高、环保等明显优势，是众多企业的关注热点。“天合元氢已经对PEM技术路线进行了布局，此次在扬州基地也配备了PEM相关测试平台，后续会根据市场需求逐步配套建设PEM产线。”段顺伟说。
总体来看，当前电解水制氢成本仍然较高。在现有技术和新能源发电价格条件下，ALK电解槽制氢成本接近每公斤30元、PEM电解槽制氢成本为每公斤40元，均远高于天然气制氢或煤制氢10—15元的成本。
“氢能在工业领域的应用十分广泛，但绿氢占比不足1%，且成本较高。氢能产业链，尤其是绿氢产业链体系有待进一步完善。”史立山分析，目前整体产业仍处于起步阶段，需要强有力的支持政策。
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