中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司(以下简称“氢能公司”或“公司”)成立于2008年,公司注册资本10000万元,位于河北省邯郸市经济开发区中船路5号,是中国船舶集团有限公司第七一八研究所(以下简称“七一八所”)的全资子公司。2022年氢能公司成功入选国务院“科改示范企业”。
氢能公司依托七一八所在氢能领域的技术实力和经验优势——我国最早从事水电解制氢(氧)技术研究的国家科研单位,是中国工业气体工业协会氢气专业委员会主任委员单位,中国通用气体机械协会气体分离设备行业协会理事单位,打造了多个全球首台套水电解制氢产品,是国内技术水平领先,产品种类最齐全的氢能系统方案提供商和装备供应商。近年来围绕氢能制、储、运、用全产业链环节,构建了以制氢为核心、以加氢、供氢为两翼的技术产品体系。2019年公司被授予河北省著名品牌证书。
氢能公司经营产品及主要业务包括设计、生产水电解制氢设备、变压吸附(PSA)制氢设备、氢气回收净化设备、氢气纯化(干燥)设备、高纯超纯氢气净化设备、变压吸附制氧设备、制氧设备、中心供氧系统、洁净手术室工程、便携制氧设备、车载氢系统及加氢装备等,产品广泛应用于新能源、化工、电力、电子、玻璃、冶金、医疗、健康及航天、交通等多个行业领域,主导产品水电解制氢设备国内市场占有率近50%,排名稳居第1位。
经过多年的技术攻关,公司已突破了大功率水电解制氢核心材料、装备集成及适用于宽功率波动性控制策略等“卡脖子”技术难题,截止当前,公司已开发出单台产气量2000Nm3/h 碱性水制氢设备和300Nm3/h 纯水制氢设备,在高效大功率碱水电解制氢及低成本质子交换膜(PEM)电解制氢关键技术与装备研制处于国际领先水平。
公司是国家科技部认定的国家高新技术企业,是河北省“专精特新”中小企业,建设有河北省氢能技术创新中心、河北省工业企业研发机构(A级)、绿氢制备技术与装备河北省工程研究中心、河北省先进碳材料技术创新中心、河北省企业技术中心、邯郸市企业技术中心、邯郸市科技领军企业。
图1 2000Nm³/h型碱水电解制氢装备
公司自主研发的2000Nm³/h型碱水电解制氢装备,通过采用高性能电极、隔膜、优化气液流场结构、自适应的电-热-质均衡控制等新技术,实现了高电流密度、宽可调范围、低运行能耗、高稳定性等多项关键技术突破,装备性能达到国际领先水平。
与原有技术相比,电解槽单槽产氢量为2000 Nm³/h 可扩容至3000Nm³/h,运行电流密度提升30%,电解槽槽体重量降低40%,整套制氢系统具备10%~120%的动态调节能力,系统能耗可达到甚至优于国标一级能效标准,可显著降低30%的运营成本,满足大规模可再生能源高效制氢的需求。
图2 纯水型电解制氢装置
公司自主研发的纯水型电解制氢装置系列是新型绿色水电解制氢系统,单台电解槽产氢量为0.01~300Nm3/h,除适用于传统工业领域外,还可适用于可再生能源发电制氢、氢能基础设施加氢站制供氢、天然气掺氢等场景,在交通领域、电网储能、智能微电网以及军用领域得到广泛应用。我司拥有该装置的关键技术的完全自主知识产权,涵盖核心功能材料高性能催化剂、膜电极的制备技术、高温高压下腐蚀机理及其腐蚀防护技术、高性能流场极板设计和加工技术、智能模块化设计和系统集成技术等。产品氢气纯度达到99.999%,氧气纯度达到99.2%。
图3 甲醇分解制氢装置
公司自主研发的甲醇分解制氢是一种相对比较高性价比的制氢方式,尤其适合中小规模氢气用量的用户使用,产品氢气量为50~60000 Nm3/h,具有投资成本低、运行费用少、反应条件温和等优点,甲醇消耗量小于0.69kg每立方米氢气。我公司是国家发改委新能源高技术产业化专项“甲醇制氢高技术产业化示范工程项目”落实单位。
图4 制氢站及加氢站
公司创新性开创了制氢站及加氢站智能化运营维护模式。基于云平台大数据系统,依靠大数据分析手段构建设备运行优化曲线,为风光等可再生能源发电制氢技术提供更加精准的系统耦合方案。截止目前,已完成近10 个用户的节点接入和运行,涉及光伏、半导体、化工、气体、加氢站等领域制氢装备运营,示范效果显著,进一步助推构建未来制/加氢站实现智能化、规模化、统一化运营管理模式。