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国家标准计划《碱性电解槽 第1部分:通用要求》由 TC309(全国氢能标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 同济大学中国标准化研究院等

目录

基础信息

计划号
20254999-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-05
公示开始日期
2025-08-06
公示截止日期
2025-09-05
标准类别
产品
国际标准分类号
27.010
27 能源和热传导工程
27.010 能源和热传导工程综合
归口单位
全国氢能标准化技术委员会
执行单位
全国氢能标准化技术委员会
主管部门
国家标准委

起草单位

涉及的产品清单

本标准涉及的产品为碱性电解槽。

目的意义

在当前以减少碳排放及碳中和为目标的社会背景下,氢能因其来源丰富、绿色低碳的优点被认为是应对能源转型挑战过程中的有力选择。

从国际看,世界主要国家和地区陆续发布氢能战略,高度重视氢能产业发展,将其定位为未来全球能源战略的重要组成部分,氢能产业发展全面提速,氢能基础设施建设规模性初显,区域性氢能贸易网络正在形成。

从国内看,我国是世界上最大的制氢国,年制氢产量约3300万吨。

可再生能源装机量全球第一,在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。

预计在2030碳达峰背景下,我国氢气需求量将达到3715万吨。

国内氢能产业呈现积极发展态势,已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,实现燃料电池汽车区域示范应用,加快规划和建设大规模可再生能源电解水制氢项目,积极推动绿氢在交通、能源、工业等领域的多元应用示范。

因此,加快制氢技术进步有利于推动行业高效发展。

相较于其他制氢手段,电解水制氢技术具有适应规模大、储存周期长和投资成本低的优点,能够打破其他氢转化技术的地域约束,实现从电能到氢能的长距离转化。

其主要工作原理是通过电能将水分解为氢气和氧气并对其进行有效分离。

当前主流发展的电解水制氢技术包含碱性电解制氢、质子交换膜电解制氢、阴离子交换膜电解制氢以及固态电解质电解制氢技术。

其中,碱性电解水制氢技术因其更低的材料成本和更简单的结构需求被认为是更适合大规模发展的制氢技术手段。

因此,针对碱性电解制氢技术的大规模发展需要及时构建科学适用和系统全面的产品标准以规范和推动相关产品的发展。

然而,国内对于碱性电解制氢技术相关的产品标准相较于当前的研究水平已经滞后,对其核心产品碱性电解槽的技术和安全规范严重不足。

现有国家标准GB/T 29411-2012《水电解氢氧发生器技术要求》、GB/T 37526-2019《压力型水电解制氢系统技术条件》对现有的质子交换膜和碱性电解系统的主要元件在外形和概念方面作了通用规范,未对任一类电解槽中的特征零部件做出详细规定和要求。

此外,碱性电解系统还和其他电解系统存在管路结构、密封要求、电热配置等方面的差异,对碱性电解槽的上述研究基本停留在试验室和小规模示范阶段,国内外对强腐蚀条件下的槽体密封、压力设置等多方面可能存在的问题认知不够全面和深入,而目前尚无任何标准对上述方面做出详细要求。

综上所述,结合重大科技项目深入开展碱性电解槽的技术和安全要求都非常必要。

这对于加快电解水制氢规模化进步具有重要意义。

到目前为止,可批量生产和应用的碱性电解制氢装备代表性企业国外主要有美国Teledyne、法国Mcphy、挪威的NELHydrogen等,国内主要有苏州竞立、隆基氢能、中船重工718所、天津大陆等,与国外代表性企业的装备性能相比,国内的碱性电解制氢装备无论在装机功率(国内单台套5MW电解槽已批量应用)、工作寿命,还是制氢效率上都基本处于一个水平,但在制造成本上我国的企业都具有显著优势,综合性价比国际领先,应用于能源领域的大功率电解制氢装备已实现批量制造与应用,显著领先于国际同行。

当前,从技术特点和安全要求出发,碱性电解槽所需的对接管路结构更为简单但耐腐蚀性要求远高于其他类型电解槽,并且其在压力条件下的槽体密封等问题也受到广泛关注。

如何对碱性电解槽的零部件从技术和安全角度做出高要求规范成为碱性电解领域的重点目标。

总体上,国内已具备扎实的技术能力和产业基础以保障碱性电解槽技术要求标准制订研究的顺利开展。

范围和主要技术内容

本文件规定了碱性电解槽的命名规则、通用要求、技术要求、检验规则、标志和出厂资料等。 本文件适用于额定产氢压力大于或等于0.3 MPa且小于或等于3.0 MPa,单槽额定产氢量大于或等于500 m3/h的碱水电解槽设计制造、检验检测。 额定产氢压力低于0.3 MPa或大于3.0 MPa的碱水性电解槽可参照此文件。额定产氢量小于500 m3/h的碱水电解槽可参照此文件。