氢是重要的清洁能源，其燃烧的产物只有水，不会对环境造成任何污染。传统的制氢方法以化石燃料制氢为主，而随着化石能源的短缺及其使用产生的环境污染日益严重，各国都在挖掘可再生能源的使用潜力。学生时代学过的化学知识——水(HO)由氢(H)和氧(O)元素组成，电解可分解成氢气和氧气的知识大家一定印象深刻，那么，使用水实现工业规模的制氢可能吗？

众所周知，石油和天然气等不可再生资源是地球长期演化过程中，在一定阶段、一定地区、一定条件下，经历漫长的地质时期形成的。随着其储存量的下降，人类不得不开始探索取之不尽的可再生能源的使用潜力。氢气的生产同样需要尽可能高效和灵活，不能依赖于传统的化石能源。

过去，水电解制氢因转化效率低，导致难以大规模使用。作为全球知名的电化学工厂EPC专家，蒂森克虏伯是电解设备、解决方案和服务的领先供应商。通过数十年的电化学研发，我们进一步优化了水电解制氢技术，结合完善的供应链和生产设施，我们可以提供极具成本效益的高品质氢生产系统。迄今为止，蒂森克虏伯子公司蒂森克虏伯伍德氯工程公司(thyssenkruppUhdeChlorineEngineers)已在全球完成600多家电化学工厂的建设。

蒂森克虏伯伍德氯工程公司储能和氢能负责人RolandKppner表示："基于数十年开发和建造电解厂的经验，我们设计的产品可满足客户的需求：易于交付和安装，高效，最小化投资和运营成本。我们拥有每年600兆瓦工业规模的供应链。"

基于全球领先的电解技术，蒂森克虏伯的专家已经开发出一种碱性水电解制氢方案，该方案使电力大规模制氢具有经济吸引力。通过将水电解为氢气和氧气，该技术可提供氢气这种清洁、不产生二氧化碳的能量载体。

这一技术所需的投入只是水，和来自风能、水力发电或光伏发电的可再生电力。

蒂森克虏伯的碱性水电解制氢设备由若干个单体电解槽组成，每个电解槽由阴极、阳极、隔膜及电解液构成。通入直流电后，水在电解槽中被分解，在阴极和阳极分别产生氢气和氧气。蒂森克虏伯水电解制氢技术的核心是我们获得专利的大型电化学电解槽，这一特大活性电解槽的面积达2.7平方米。

通过进一步优化的创新“零间隙”电解技术(在膜和电极之间几乎没有间隙)，该技术实现了超过82％的高转化效率。

为了使大型氢气项目的部署尽可能简单，蒂森克虏伯的技术可用于预制和撬装标准模块。

橇装式结构是指将功能组件集成于一个整体底座上，可以整体安装、移动的一种集成方式。由于橇装式设备的生产、组装都在工厂内完成，现场安装工作量少，既便于安装又便于迁移。基于蒂森克虏伯久经考验的电解技术，我们可以轻松将水电解制氢项目扩大到所需的规模，项目发电量可扩充到数百兆瓦。

蒂森克虏伯工业解决方案电解与聚合物技术业务部门首席执行官SamiPelkonen表示:"通过我们的水电解制氢工艺，蒂森克虏伯成功地将一项对能源转型具有重要意义的技术推向了市场成熟期。我们现在能够为客户提供丰富的可持续解决方案，这些方案有助于弥合可再生能源生产和消费之间的差距。"

由于风能、太阳能时空分布不均的自然属性，风能和太阳能发电具有间歇性、不稳定性、不可调控的问题。蒂森克虏伯水电解制氢技术使用可再生电力来电解水，生产出来的氢气直接进入燃气管网，在后续使用时又转成电能，由此可再生能源发电变得稳定可靠，满足了电网规模可再生能源集成的需求。

作为氯碱电解领域的全球市场领导者，蒂森克虏伯还将我们的技术专长、工厂工程和施工技术融入高效解决方案，在整个工厂的生命周期中为生产链带来更多附加价值，实现高效率和最大收益。

水电解制氢技术中的氢价值链

钢铁冶炼的过程中，化石燃料的燃烧会排放大量的二氧化碳、氮、一氧化碳、甲烷和氢气等。在Carbon2Chem项目中(点击可了解项目详情)，作为碳中性价值链的全球旗舰项目之一，蒂森克虏伯碱性水电解制氢技术已成功投入使用。

水电解产生的氢，可以：

1、与钢铁冶炼产生的二氧化碳合成为甲烷(天然气的主要成分)

2、与氮气转化成制作无机肥料的氨

3、与一氧化碳、二氧化碳合成能为汽车及飞机提供动力的燃料——甲醇

利用协同合作，蒂森克虏伯实现了氨、肥料、甲醇、合成天然气等的高效生产。

不久前，蒂森克虏伯还获得了澳大利亚氢能基础设施公司H2U(HydrogenUtility)对新绿色氢项目进行可行性研究的合同。H2U计划在南澳大利亚的林肯港附近建造一座30兆瓦的水电解制氢工厂以及日产50吨的氨生产工厂。两家工厂都将基于蒂森克虏伯的技术。

该氨工厂将是首批从间歇性可再生资源中生产无二氧化碳“绿色”氨的商业工厂之一。水电解制氢工厂运营后，一个10兆瓦的氢燃气轮机和5兆瓦的氢燃料电池将为澳大利亚国家电网供电。

H2U首席执行官AttilioPigneri博士表示：“该项目是澳大利亚转向可靠的可再生能源未来的重要里程碑。新工厂将为澳大利亚国家输电网提供平衡服务，为正在开发的新太阳能发电厂提供高频响应支持，并向当地农业和水产养殖部门供应绿色氨和其他化学品。”