制备绿氢最难的一条技术路线，竟然被这家中国公司跑通了？！ 全球热推荐

4月25日，上海翌晶氢能科技有限公司国内首条SOEC电堆自动化产线下线仪式暨GenStack E系列电堆新品发布会在上海举行。SOEC与碱性电解水、质子交换膜等一起，是三种制备绿氢的技术路线中最难的一条。在此之前，SOEC一直被认为尚处于实验室阶段，并不成熟。最近一两年来，日本、韩国、德国等纷纷发力SOEC。现在看，在这一轮竞争中，我们中国企业也没有落伍。

(资料图片)

翌晶氢能，一匹神秘的氢能黑马

天眼查显示，翌晶氢能是一家由两位自然人持股的公司，创立至今还不满三年时间，大股东及法人代表为刘青。公司官网介绍，翌晶氢能拥有自主知识产权技术，主要业务包括固体氧化物燃料电池（SOFC）核心元件和关键材料、SOFC发电系统、SOEC电解制氢系统等。

目前，公司总部位于上海嘉定，并在上海及甘肃武威、陕西西安等地设有多家子公司。

刘青 上海翌晶能源技术有限公司总经理

据刘青介绍，电解水制氢的成本构成中，电费占比80%、折旧占比10%、运营维护10%。SOEC技术之所以被看好，恰因为其更低的单位制氢成本。

数据显示：SOEC系统的电解效率超过84%，单位系统能耗达3.6kWh/Nm?，与工业余热回收结合，进一步降低电耗，降幅达10%，比碱性和PEM电解省电28%。

对于行业担心的SOEC能否实现快速降本，满足市场需求，刘青则表示，现今SOEC降本速度远超预期。预计2023年成本为10000元/kW，2025年成本将快速下降到5000元/kW，至2030年，成本将为1000元/kW，相较2023年下降90%。

经查，公司业务布局的重镇甘肃武威的民勤县，倒是一片新能源热土。去年9月，特变电工、远景智能等5个新能源协同产业项目在当地同时开工，总投资23亿元。用民勤县的说法，要加快构建”风光核氢火”多能互补、“发输储用造”一体发展的新能源及其装备制造产业新格局。

SOEC电堆由于部分零部件的特殊性，此前长期被国外厂商垄断，制约了我国氢能产业的自主发展。翌晶氢能联合上下游企业共同开展研发，破除技术“掣肘”，实现了SOEC电堆的国产化，从源头解决了原材料不足和工艺不成熟的问题，使成本比进口同类产品降低50%左右。

笔者并未能查询到关于翌晶氢能融资的任何公开信息，这有些令人感到意外。翌晶氢能，应该是一家“不差钱”的公司。按常理说，这样一匹氢能的大黑马，即使资金充裕，一般也不太可能躲过一众投资机构的围猎。目前，公司注册资本金2000万元，实缴2700万元。单靠这些，搞氢能应该还远远不够。

SOEC系统，究竟有多难？

SOEC电解槽的典型系统设计和配套设施；来源：艾邦氢能源技术网

SOEC电解槽之所以在商业上被认为尚不成熟，因为其缺点明显，主要是系统复杂、需要稳定电源。

因为SOEC电解槽以高温为基础，所以需要多个组件以维持系统运行的温度及压力，其系统需要额外的热交换器、电加热器等设备维持系统热平衡，对于热集成能力要求较高。此外，由于系统运行温度高，所以安全性要求更高。

另外，SOEC系统需要稳定的电源。热化学循环会加快系统劣化和缩短使用寿命，若频繁在停机/启动之间切换，寿命下降将更明显，因此SOEC系统通常需要稳定电源供能。

2021年5月，Sunfire，作为当时世界上最大的高温SOEC电解槽项目，试运行取得成功，电解功率不过250千瓦。如今，在翌晶氢能100兆瓦的年产能面前，这个项目简直不够看了。

不过，这个项目得到了实际应用。今年4月11日，该项目成为全球首个安装在工业环境中生产绿氢的多兆瓦高温电解槽。Sunfire表示，电解槽将集成到Neste的炼油厂工艺中，通过SOEC技术，有效利用工业废热，每小时生产超过60公斤的绿氢。

碱性电解槽、PEM、SOEC三种制备绿氢的技术路线；来源：DENSO(株式会社电装)

丰田旗下的全球第二大汽车零部件企业——DENSO(株式会社电装)，也是SOEC领域的强劲竞争者。

DENSO认为，开发SOEC产品的主要挑战之一是正确管理热量。在传统的热模块中，当人们试图将热模块内的温度保持在700°C时，热量通常会从模块散发到周围区域以补偿散热，必须提供额外的能量，从而降低系统效率。此外，并非所有供应给模块的蒸汽都用于产生氢气，并且释放出未反应的蒸汽。这意味着产生释放的蒸汽的热能被浪费，从而降低了整体工艺效率。为了解决这些问题，电装公司正在利用其在汽车领域多年的技术进行研发。

在SOEC技术面前，已经在氢车方面全面赶超日本并成为全球第一的韩国，也开始联手美国，在技术上有所布局。4月21日，美国超安全核电公司（USNC）、现代工程和SK生态工厂三家公司签约，联手无碳制氢研发。

去年9月，丹麦催化和工艺技术专家托普索公司（Topsoe A/S）和总部位于纽约市的绿色氨先行者First Ammonia公司签订高达5GW的固体氧化物电解槽（SOEC）的产能预留协议，首期购买500兆瓦的SOEC装置。这些装置将用于德国北部和美国西南部的绿色氨生产，并将于2025 年投入运营。

据了解，该项订单是全球SOEC领域甚至绿氢领域的最大项目，每年将生产500万吨绿色氨，相当于每年减少1300万吨二氧化碳的排放。

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