2024年11月26日,三一氢能“智启新章”举办全新3+1系列新品发布会。此次发布会标志着三一氢能在氢能装备领域迈出了坚实的一步,展示了其最新的技术创新和战略布局。三一氢能董事长袁丹在发布会上表示,当前绿氢应用的下游场景正经历着与业主需求同步的急剧变化,安全可靠、高效低耗、运维便捷已成为衡量大型制氢系统性能的核心标准。面对制氢装备行业的诸多痛点,三一氢能稳扎稳打,突破关键技术,建立多层安全管控体系,始终将产品的安全可靠放在首位,坚定不移地执行质量优先的战略方针,争做行业最高标准制氢系统。
此次发布会上,三一氢能发布了全新3+1系列新品,涵盖全新一代E系列圆形槽、全新一代S系列方形槽、全新PEM槽以及全新一代BOP系列产品。
新一代E系列圆形槽
三一氢能从核心材料(电极、隔膜)试验到短堆测试,再到整槽集成的研发路径,通过先进的模块化设计理念,成功开发出全新一代E系列圆形电解槽。
低能耗:4000电密下直流能耗<4.3,30%负荷下<3.85,有效节省运行成本。
高纯度:30%负荷下氢氧纯度合格。
轻量化:三一氢能E系列新一代电解槽槽体长度<4.2m,相比上一代降低42%,重量<40吨,相比上一代降低了30%。
同时,单位占地面积产氢量提升40%,流场均匀性也得到大幅提升。
稳定性:三一氢能对电极进行了超5000小时的稳定性测试,以及超3000次的启停测试。
此外,还对不同厂家的隔膜进行了气密性、面电阻的耐久性测试及长期电解测试。
可靠性:通过对流场、温度场、内密封、外密封进行优化设计,使得小室间温差<15°C,极高温与工作温度间温差<8°C,有效提升反应温度,进一步降低电耗。
一致性:通过制造工艺升级、数字化监控,槽体长度偏差<3mm,槽体旋转偏差<1mm,大大降低了槽体泄露风险。
密封升级:采用全新的内密封与外密封设计,结合高精度装配与在线量化拧紧技术,打造出永不漏液的槽体。
新一代S系列方形槽
三一氢能新一代S系列方形槽,在2013年重磅发布的3000标方方形电解槽基础上进行了全面升级。S系列方形槽集成了行业顶尖的复合隔膜、贵金属电极、纯镍等材料。电解单元采用复极式零极距设计和独立循环结构,经过10余轮流场、温度场及结构不断仿真改进,流场均匀性从1.45提升至1.05,提升28%,业内首次实现12000电密的技术突破,经第三方权威机构现场测试认证。此外,三一氢能在借鉴成熟的氯碱技术与工艺的同时,也注重技术的自主研发与创新。截至目前,公司已申请发明专利30余项,旨在将最好的技术服务于客户。
高效节能:全新一代S系列方形槽负载范围可达到5%-120%,低负荷媲美PEM槽,进入纯化系统前,氧纯度高于99.5%,氢纯度高于99.9%。
高负荷优于常规圆形槽10%,绿电吸收能力提升8%。
能效最优,2500电密能耗仅为3.88,10000电密4.4,电流效率高达97%,为客户提供实实在在的产氢量。
运维便利:三一氢能基于模块化设计理念,结合智能制造与组装工艺,实现了电解单元的快速拆装与维护。单个电解单元更换仅需35分钟,全程维护至重启仅需36小时,极大提升了客户维保的便利性。
带压运行:三一方形槽支持0.5MPa带压运行,低压更匹配矩形密封结构,保证长周期安全的同时兼顾下游带压需求,以化工端5.5MPa为例,压缩能耗仅略增0.02度/标方。相比常压槽,二次压缩需求可大幅降低。
全程气体合格:三一氢能全新一代S系列方形槽在热启、热备启、冷启动等多种工况下,均可实现氢氧纯度开机即合格,全程无排空浪费,既经济又安全,更适用于绿电耦合温度交变工况。
绿电利用率高:在氢能联盟的风光波动曲线拟合认证中,三一方形槽展现出优异的动态耦合制氢性能,具有强大的功率变载能力,运行功率跟随率高于90%,完全胜任大基地的绿电制氢项目。
权威认证:发布会当天,全球权威认证机构法国必维为三一氢能全新S系列带压方形槽产品颁发了相关认证。这不仅是对三一氢能技术实力的高度认可,也是国际第三方对其新技术路线产品力的充分肯定。
全新系列PEM槽
三一氢能全新P系列兆瓦级PEM电解槽产品,这不仅是三一氢能技术实力的一次飞跃,更是实现三一氢能3+1战略板块的首次全面布局。三一氢能全新PEM电解槽产品以其高电流密度、低能耗、高安全性和高一致性为特点,具备快速启动、宽负荷调节范围和快速功率调节能力,能够灵活适应风光等可再生能源的波动性电源。已经过多轮的零部件、单电池、短堆、长堆测试验证和迭代更新,且成功开发出50-500标方的PEM电解槽产品平台。全新P系列PEM电解槽额定直流电耗为4.25kWh/Nm³,设计压力为3.0MPa,阴阳极耐受压差超过1.6MPa,负荷调节范围为5%-120%,负载调节速率为10%/s,确保在波动性电源条件下运行高效稳定。目前已经过200小时以上的整机额定、波动等工况的实测运行。
低电耗:三一氢能PEM电解槽通过优化膜电极催化剂活性、降低质子和电子电阻、减少零部件接触电阻、优化流场结构设计和选择高性能PTL材料,全面提升了气液传质效率。在25000A/m²的额定电流密度下,直流能耗为4.25kWh/Nm³;在峰值电流密度30000A/m²下,直流能耗仅为4.38kWh/Nm³,达行业领先水平。
超安全:三一氢能PEM电解槽通过优化密封结构设计和选择优质密封材料,结合多尺度仿真模拟及试验验证,确保了在高压力下的密封可靠性,有效降低氢气泄漏风险。
同时,采用低氢氧互窜的膜电极产品,确保在高压力、高压差条件下的安全、可靠运行。在3.0MPa的高阴极压力下,电解槽总泄漏量为0.11%/h,全功率负荷范围内氧中氢含量均小于0.05%。
高一致性:三一氢能PEM电解槽通过流体、力学、电化学仿真优化电解槽结构设计,并精选供应链,结合零部件尺寸的100%检验,确保新产品在高电流密度、高压差运行下的高一致性。在25000A/m²电流密度下,电解槽极差<30mV,标准差为<10mV。
三一氢能全新PEM电解槽在交付前都会经历超过168小时的全面下线合格测试,确保客户收到的产品与其所见完全一致。未来三一氢能将推出更高电流密度的电解槽,解决现阶段PEM电解槽成本过高的痛点问题,目标在两年内将成本下降到1000元每千瓦以内,从客户的需求出发,提供高效稳定又有经济性的多样化PEM产品。
新一代BOP系列
三一氢能新一代BOP系列 依托三一工业化体系,引领业主、设计院和友商,聚焦BOP产品化、部件系列化和流程标准化,打造全行业最高质量、最安全的BOP系统,为制氢系统保驾护航。
工艺安全“强”:三一氢能深入聚焦质量与安全,对零部件及流程进行了全面而细致的可靠性分析,包括30项零部件分析、20项故障模拟、10项极端工况测试,确保温度、压力、液位、纯度等关键参数的安全控制,并对异常状况实现即时响应。同时,三一氢能严控氧侧安全,通过增加氧侧零部件及设备厚度,使腐蚀余量提升50%,进一步筑牢系统安全防线。
波动适应性“宽”:宽频波动适应性,通过独立碱液变频循环工艺、纯化再生气智能调节控制系统,分离负荷范围达到6.25~120%,纯化负荷范围达到0~120%。
操作便利性“好”:为提升客户操作体验,三一氢能系统采用模块化设计理念,安装效率显著提升40%。人机工程学设计合理,巡检检修更加便捷,维修时间缩短30%。一键启停功能简化了开机流程,并配备防误操作防护,仅需两人即可完成开机操作,相比传统四人配置,人员需求减少50%。
节能控制“优”:在用户端,三一氢能同样注重节能控制。通过分离系统碱温/流量动态双PID调节控制方法,BOP能耗指标有效降低10%。在纯化系统中,脱氧与再生气热量得到充分回收,冷冻水用量锐减60%,整体能耗下降30%,实现绿色高效运行。
零排放“全”:在环境端,充分考虑环保友好,分离实现碱液全回收、纯化凝液闪蒸至循环水系统,全系统无废液排放。
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