電堆科技：為什么我們要選擇小型化的制氫設備？

為什么我們要選擇小型化的制氫設備？因為過去諸多的小型化用氫場景未能被有效滿足。為了更高效地優化空間布局，提升運營效率，靈活滿足小型化用氫需求，小型化的制氫設備成為理想選擇。

小型化的制氫設備能夠高效地提供高純度氫氣，可廣泛應用于發電機冷卻劑、輕工業玻璃寶石加工保護劑、金屬還原劑、油脂制造添加劑等多個工業制程領域。2023年8月，從中國海油處獲悉：我國首臺自主研發的小微型天然氣制氫反應器樣機成功實現了一次點火，這一成就填補了國內小規模工業供氫領域的空白。每一個或幾個固體氧化物燃料電池（SOFC）電堆發電，都需要至少匹配1臺這樣的小微型天然氣制氫反應器，以滿足其穩定的氫氣供應需求。除了與SOFC系統高度匹配外，小微型天然氣制氫反應器還具備進一步處理的能力，可以與質子交換膜燃料電池（PEFC）熱電聯供系統相匹配，為電廠冷卻用氫及實驗室用氫等小規模工業用氫場景提供解決方案。值得注意的是，目前這類小微型天然氣制氫反應器主要依賴進口，國內市場上尚缺乏商業化產品（新聞來源：中海石油氣電集團公眾號、氫啟未來網公眾號）。然而，隨著技術的進步和市場需求的增長，國產小微型制氫反應設備的研發和生產將迎來發展機遇。

另外，以交通領域的應用為例，加氫站為氫能商用車的運營提供了基礎設施支持。目前加氫站按照氫氣供應方式分類，可分為外供氫加氫站和站內制氫加氫一體站。目前國內已建成的加氫站中采取站外供氫模式的約占90%，并且以長管拖車搭載20MPa管式集裝箱運氫為主。然而，長管拖車作為氫氣的運輸工具，其固有的局限性如運輸效率低下、卸氫率較高以及運輸成本高昂，加之國內目前儲運裝備技術水平的限制，導致了外供氫加氫站的加注成本始終保持在高位，這無疑給下游氫車的運營帶來了沉重的經濟負擔。技術人員曾試圖將化工廠的制氫裝備引入加氫站，但又面臨一系列挑戰。盡管這些制氫技術在化工廠中已相當成熟，卻難以滿足加氫站對占地面積小、運行安全可靠以及智能化操作等基本要求。更為復雜的是，不同的加氫站因其地理位置、資源條件等因素，所能選取的制氫原料也存在顯著差異。在這樣的背景下，小型化、分布制的站內制氫加氫一體站憑借其靈活的設計、高效的性能以及智能化的管理，將迎來歷史性的發展新機遇。

基于以上各種小型化用氫需要，電堆科技即將發布的電解水耦合天然氣制氫設備，在設計之初就充分考慮了多元化用氫需求，采用了“單電堆-多電堆模組-系統重復單元-多單元集成”的遞進式產品結構。這一設計使得設備誕生之初就能夠靈活適應小規模的制氫需求，用戶可根據實際用氫量選擇單元數量，從而定制化的實現制氫規模的調整。

具體可參考以下SOEC-CH4示意圖：

回看傳統熱化學制氫環境，不僅需要巨大的投資、復雜的工廠建設及場地審批等流程，即使生產少量的氫氣，也必須構建一整套龐大的生產設施，其產量通常以噸為單位進行計算。綜上，無論從市場需求還是從技術迭代的角度去審視，小型化制氫設備無疑成為小規模用氫需求的最優解。