2月22日，現(xiàn)代重工、韓國(guó)造船海洋、現(xiàn)代石油銀行、韓國(guó)材料科學(xué)研究所、首爾大學(xué)、釜山大學(xué)、三星泰科、HEESUNG CATALYSTS CORPORATION等8家企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校共同簽署了海水電解系統(tǒng)(seawater electrolysis system, SES)核心技術(shù)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)協(xié)議。
簽訂此次協(xié)議的目的在于，將韓國(guó)海水電解產(chǎn)學(xué)研各機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)世界最高水平的海水電解技術(shù)。
韓國(guó)業(yè)界人士表示，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開(kāi)發(fā)海水電解系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)室的研究成果在產(chǎn)業(yè)體實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化，轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，那么利用作為無(wú)限資源的海水，有望提前實(shí)現(xiàn)綠氫生產(chǎn)系統(tǒng)的商用化。
2021年3月，韓國(guó)材料科學(xué)研究所宣布，該所的研究團(tuán)隊(duì)在韓國(guó)國(guó)內(nèi)首次成功開(kāi)發(fā)了可利用海水直接生產(chǎn)綠氫并劃時(shí)代地降低氫氣生產(chǎn)單價(jià)的“陰離子交換膜(AEMs)海水電解技術(shù)”。“陰離子交換膜海水電解技術(shù)”使價(jià)格低廉的非貴金屬催化劑材料得以使用，解決了使用海水廉價(jià)生產(chǎn)高純度氫氣的問(wèn)題，如果與海上風(fēng)力發(fā)電站聯(lián)合起來(lái)生產(chǎn)綠氫，從海上就可以直接為氫動(dòng)力船舶加注燃料，從而創(chuàng)造出新的“海上風(fēng)電+海水制氫”商業(yè)模式。
此前，現(xiàn)代重工已與釜山大學(xué)、韓國(guó)材料科學(xué)研究所共同開(kāi)發(fā)了海水電解催化劑及電極技術(shù)，與首爾大學(xué)共同開(kāi)發(fā)了水電解系統(tǒng)工程解析模型等，致力于掌握水電解核心技術(shù)。
此外，現(xiàn)代重工還在氫燃料電池領(lǐng)域執(zhí)行了“安全基礎(chǔ)小型氫動(dòng)力船舶技術(shù)開(kāi)發(fā)及實(shí)證”國(guó)策課題，為開(kāi)拓環(huán)保能源業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)天，現(xiàn)代重工除了與相關(guān)各方簽訂海水電解系統(tǒng)核心技術(shù)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)外，還舉行了共同開(kāi)發(fā)海水電解系統(tǒng)的技術(shù)協(xié)議體第二次交流會(huì)。現(xiàn)代重工計(jì)劃通過(guò)召開(kāi)定期交流會(huì)，共享技術(shù)協(xié)議體之間的研究現(xiàn)狀，探索合作方案，致力于綠氫生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
韓國(guó)材料科學(xué)研究所納米表面材料研究本部長(zhǎng)Kim Dong Ho表示：“距離利用海水以低廉的價(jià)格生產(chǎn)高純度氫氣的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)了。期待利用海上風(fēng)電等可再生能源生產(chǎn)的綠氫，實(shí)現(xiàn)直接向氫動(dòng)力船舶充電并使用的目標(biāo)。”
2023
海水制氫產(chǎn)業(yè)化漸行漸近？
進(jìn)入2023年，伴隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，海水制氫技術(shù)漸行漸近。
海水制氫產(chǎn)業(yè)輻射能力強(qiáng)、帶動(dòng)面廣，在技術(shù)、裝備上都走在能源產(chǎn)業(yè)前沿，在引領(lǐng)新一輪的綠色能源變革的同時(shí)，還將橫向聯(lián)動(dòng)、縱向拉動(dòng)海水淡化、海上清潔能源、海上氫能新基建等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開(kāi)拓新需求、新空間。比如，按照電解1噸水會(huì)獲得111千克氫氣反算，對(duì)海水淡化需求可達(dá)225.23萬(wàn)噸。根據(jù)海水淡化成本5元每噸來(lái)計(jì)算，到2025年海水制氫將拉動(dòng)海水淡化工程約1126.13萬(wàn)元的產(chǎn)值。
在海水制氫的各種主要技術(shù)路線中，電解海水制氫是最為成熟并最早商用的手段，先將海水淡化形成高純度淡水再制氫，以提高制氫效率、延緩直接設(shè)備氧化。因此，發(fā)展海水制氫將會(huì)客觀帶動(dòng)海水淡化產(chǎn)業(yè)需求。
海水中含有大量離子、微生物和顆粒等雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致制取氫氣時(shí)產(chǎn)生副反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)、催化劑失活、隔膜堵塞等問(wèn)題。為此，以海水為原料的制氫技術(shù)形成了兩種不同的路線。
其一，海水直接制氫，即是基于天然海水，主要通過(guò)電解或光解方式制取。
其二，海水間接制氫，則是對(duì)海水進(jìn)行脫鹽、除雜處理，將海水先淡化形成高純度淡水，再進(jìn)行制氫。
這兩種技術(shù)中，海水直接制氫還處于早期研究和試驗(yàn)階段，仍面臨諸多挑戰(zhàn);而海水電解間接制氫研發(fā)已取得了一定的進(jìn)展，且國(guó)內(nèi)外已有不少海水制氫示范項(xiàng)目采用這種技術(shù)，不過(guò)很多項(xiàng)目為小規(guī)模試點(diǎn)且多處在在建或擬建階段。
近段時(shí)間，國(guó)內(nèi)海水制氫技術(shù)與項(xiàng)目突破音訊頻傳，海水制氫產(chǎn)業(yè)開(kāi)始“發(fā)力”，國(guó)內(nèi)企業(yè)加快在海水制氫領(lǐng)域的布局。
此外據(jù)介紹，上月開(kāi)工的普蘭店區(qū)海水制氫產(chǎn)業(yè)一體化示范項(xiàng)母將采取分期建設(shè)，一期投資約8億元，建設(shè)100兆瓦灘涂光伏、60兆瓦制氫，計(jì)劃于今年10月1日正式建成投產(chǎn)，形成年發(fā)電量1.37億千瓦時(shí)綠電和年產(chǎn)2000噸的新能源綠氫產(chǎn)能。(相關(guān)閱讀：綠氫產(chǎn)能2000噸/年!國(guó)內(nèi)首例孤網(wǎng)運(yùn)行海水制氫產(chǎn)業(yè)一體化示范項(xiàng)目開(kāi)工)
根據(jù)中國(guó)能源報(bào)，蘇州希倍優(yōu)氫能源科技有限公司總經(jīng)理李留罐表示，總體來(lái)看，海水制氫正在嘗試從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)化道路。海上風(fēng)電與海水淡化、氫能等多種能源綜合開(kāi)發(fā)利用融合發(fā)展，有助于實(shí)現(xiàn)海域利用效率和制氫規(guī)模化生產(chǎn)的雙重提升，是電解水制氫產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。
未來(lái)，在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、政策支持下，隨著海水制氫產(chǎn)業(yè)鏈制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、用氫等環(huán)節(jié)不斷擴(kuò)大與完善，海水制氫的發(fā)展將為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)廣闊的空間，輻射帶動(dòng)海水淡化、電解槽、海洋清潔能源、海洋能、海工裝備、海上交通等領(lǐng)域的發(fā)展，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
