Hệ thống sản xuất hydro đa dạng thiết bị sản xuất hydro đang hình thành
Theo thống kê chưa đầy đủ, có tổng cộng 30 dự án sản xuất hydro trong nước được đầu tư vào quý 1 năm 2023, chiếm 40% so với cả năm 2022, trong đó số lượng dự án sản xuất nước điện phân hydro chiếm 90%. Dự kiến, các lô hàng bể điện phân sẽ tăng gấp đôi từ năm 2022 đến năm 2023 và các lô hàng thiết bị bể điện phân trong nước sẽ đạt 15GW từ năm 2023 đến năm 2025.
Có bốn công nghệ điện phân nước trong ngành, cụ thể là ALK, PEM, AEM và SOEC, trong đó SOEC là điện phân ở nhiệt độ cao, trong đó hơi nước được điện phân và ba công nghệ còn lại là điện phân ở nhiệt độ thấp, trong đó nước lỏng được bị điện phân.
"Trong bốn công nghệ này, bể nước kiềm và bể PEM được thương mại hóa. Bể chứa nước kiềm được đặc trưng bởi công nghệ trưởng thành hơn và chi phí thấp hơn; bể PEM có phạm vi tải rộng hơn và tính linh hoạt tốt hơn khi ghép nối với năng lượng tái tạo, nhưng chi phí cao hơn. Xem xét các yếu tố như chi phí và độ tin cậy, việc sản xuất hydro quy mô lớn ở Trung Quốc vẫn sẽ chọn máy điện phân kiềm trong một thời gian."
Một số công nghệ chính của hệ thống sản xuất hydro quy mô lớn bao gồm: mật độ dòng điện cao, tiêu thụ năng lượng thấp và công nghệ điện phân nguyên khối sản xuất khí lớn; thiết kế hệ thống tách khí-lỏng quy mô lớn; thiết kế hệ thống điện một chiều công suất lớn phù hợp với lưới điện biến động của năng lượng mới; hệ thống quản lý năng lượng và chiến lược điều khiển tự động hóa để thích ứng với các điều kiện điện năng biến động; công nghệ lọc hydro và oxy quy mô lớn, v.v. Sự phát triển quy mô lớn của máy điện phân kiềm cần tìm sự cân bằng trong việc nâng cao hiệu quả, độ bền và giảm chi phí, đòi hỏi sự tiến bộ tổng hợp của các công nghệ liên quan.
Lời kêu gọi phát triển máy điện phân PEM đã tiếp tục phát triển trong những năm gần đây."Chúng tôi tin chắc rằng PEM và năng lượng cảnh quan có mức độ kết hợp cao, vì vậy chúng tôi cũng tin chắc rằng PEM sẽ có một trọng lượng nhất định trong thị trường sản xuất hydro bằng điện phân nước trong tương lai và chúng tôi dự đoán rằng có thể đạt được mức ngang bằng với điện phân nước kiềm vào khoảng năm 2030.
Với tư cách là người dẫn đầu, Saxxis đã nâng cấp quy trình chuẩn bị điện cực màng, lặp lại thiết kế của tấm điện cực và lớp hàn kín để đạt được công nghệ điều khiển độc lập toàn ngăn, đồng thời liên tục thúc đẩy máy điện phân PEM để cải thiện mật độ dòng điện và khối lượng sản xuất hydro để đạt được tốc độ giảm chi phí, dự kiến sẽ giảm khoảng 40% chi phí của thiết bị sản xuất hydro PEM Người ta hy vọng rằng chi phí của thiết bị sản xuất hydro PEM có thể giảm khoảng 40% vào năm 2030.
AEM được coi là thế hệ công nghệ điện phân nước thứ ba sau ALK và PEM, đã vận hành thương mại tại Châu Âu và Mỹ trong nhiều năm. Nó hoạt động trong môi trường kiềm yếu và sử dụng các chất xúc tác kim loại không quý hiếm và màng hydrocacbon, đồng thời được đặc trưng bởi thiết kế hệ thống đơn giản hơn, phản ứng linh hoạt, hiệu quả sản xuất hydro cao và độ tinh khiết hydro cao.
Với nỗ lực của các doanh nghiệp tham gia, mô hình thị trường thiết bị sản xuất hydro nước điện phân đa dạng do ALK, PEM, AEM, SOEC, v.v. ở Trung Quốc đang hình thành, trong khi thiết bị sản xuất hydro metanol đang được áp dụng trong các tình huống cụ thể.