◎通 訊 員 郭丁丁

　　本報記者 韓  榮

　　涂膠機器人快速揮舞著(zhù)機械臂，發(fā)出“嘶嘶”的聲音，將瞬干漆均勻涂抹在極板流道槽——近日，科技日報記者在位于山西太原的潞安化工機械（集團）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“潞安化機”）新能源裝備分公司車(chē)間看到這樣一幕，這是生產(chǎn)堿性水電解槽過(guò)程中的場(chǎng)景。

　　目前，潞安化機新能源裝備分公司廠(chǎng)房面積5000平方米，擁有山西省內首條年產(chǎn)100臺（套）電解槽的智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。

　　2024年12月21日，山西首臺堿性水電解槽“晉華槽”在潞安化機下線(xiàn)。時(shí)隔3個(gè)月，生產(chǎn)線(xiàn)運行狀態(tài)如何？記者走進(jìn)潞安化機新能源裝備分公司車(chē)間進(jìn)行實(shí)地探訪(fǎng)。

　　創(chuàng )新設計實(shí)現低能耗制氫

　　作為一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，氫能對于構建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要意義。目前，我國制氫方法多樣，包括電解水制氫、水煤氣法制氫、焦爐煤氣冷凍制氫等。其中，電解水制氫因技術(shù)相對成熟且應用廣泛而備受關(guān)注。盡管成本較高，但其產(chǎn)出的氫氣純度也相對較高。

　　潞安化機新能源裝備分公司車(chē)間負責人王成林說(shuō)，電解槽是電解水制氫系統的“心臟”，其能耗直接影響制氫成本。2022年，潞安化機與清華大學(xué)、碳能科技（北京）有限公司攜手合作，共同研制低能耗強波動(dòng)電解槽。

　　潞安化機總工程師仙運昌介紹，在聯(lián)合研發(fā)過(guò)程中，科研團隊通過(guò)對電流密度、新型電極和“熱—電—流”場(chǎng)的研究，充分發(fā)揮企業(yè)制造安裝技術(shù)優(yōu)勢，研制了高電密堿性水電解制氫裝備——“晉華槽”。

　　研發(fā)過(guò)程中，團隊還創(chuàng )新性提出多種設計：雙極板采用全對稱(chēng)結構優(yōu)化設計，提升電解槽的電流密度；陰極電極為新型雷尼鎳復合電極，陽(yáng)極電極負載高活性催化劑，提高了催化效率，降低了電解能耗；隔膜為碳能科技（北京）有限公司研發(fā)的新一代產(chǎn)品，有效提升了隔氣性，增強了槽體的波動(dòng)適應性；陽(yáng)極腔采用多維柔性支撐擴散流場(chǎng)，確?！盁帷姟鳌比龍?chǎng)均一性，降低接觸電阻。

　　“‘晉華槽’的產(chǎn)氫量可達每小時(shí)1000標準立方米，可廣泛應用于煤化工、石油煉化加氫、氫冶金、電廠(chǎng)摻氨燃燒等多個(gè)領(lǐng)域?！毕蛇\昌介紹，“晉華槽”在工作狀態(tài)下的額定電流密度可達每平方米5000安培，生產(chǎn)一標準立方米氫氣的直流電耗僅為4.3千瓦時(shí)，具有電解效率高、綜合能耗低、波動(dòng)范圍大等顯著(zhù)優(yōu)勢。它可有效消納陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電以及光伏新能源發(fā)出的綠色電力，并將其轉化為綠氫產(chǎn)品。

　　63臺設備支撐智能化生產(chǎn)

　　在潞安化機新能源裝備分公司車(chē)間里，記者看到，全自動(dòng)作業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)正在平穩運行。在生產(chǎn)線(xiàn)電子看板上，設備作業(yè)率、日計劃進(jìn)度、設備運行狀態(tài)一覽無(wú)余。

　　“我們融合了自動(dòng)控制、聲光電檢測、AI算法、大數據、云平臺等技術(shù)，實(shí)現100%自動(dòng)化生產(chǎn)、100%質(zhì)量自判定、100%產(chǎn)品數字化、100%信息共享?！蓖醭闪终f(shuō)，這條生產(chǎn)線(xiàn)包含25種63臺專(zhuān)業(yè)化設備，智能范兒十足。以液壓升降組裝平臺為例，機組配有高清監控系統，具備掃碼以及多媒體記錄功能，可采集、綁定、保存電解槽零部件數據，對電解槽組裝過(guò)程、組裝細節等信息進(jìn)行追溯。

　　不僅如此，車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)還包括雙極板自動(dòng)焊接線(xiàn)、流道槽自動(dòng)貼鎳片線(xiàn)、鎳絲網(wǎng)自動(dòng)焊接線(xiàn)和隔膜系統，建有恒溫恒濕房，配備支撐網(wǎng)自動(dòng)電阻點(diǎn)焊機、焊縫氣密檢測機、隔膜自動(dòng)裁切機等。它們共同支撐了電解槽的制造安裝。

　　潞安化機副總經(jīng)理李文忠說(shuō)，下一步，公司將與清華大學(xué)等單位進(jìn)一步合作，發(fā)揮技術(shù)及制造優(yōu)勢，推出撬裝一體式制氫設備，開(kāi)展電解水制氫、電解二氧化碳制一氧化碳等前沿技術(shù)攻關(guān)，加快氫能成套裝備研發(fā)和制造。