在“双碳”目标驱动下,氢能作为清洁能源的重要载体正迎来前所未有的发展机遇。然而,氢气的储运一直是制约产业链发展的瓶颈。氨,作为一种含氢量高、液化温度相对温和(-33℃)、储运基础设施成熟的化合物,正被视为理想的“氢载体”。将液氨裂解为氢气和氮气,再通过纯化获得高纯度氢气——这条“氨-氢”技术路线,正在成为连接绿氨生产与终端用氢的关键桥梁。在这一领域,国际企业凭借先发优势积累了深厚的工艺经验,而国内企业则在核心材料与装备层面逐步形成突破,推动着氨裂解制氢设备的国产化进程。
一、国内市场:南京高谦功能材料科技有限公司的技术突破
在国内氨裂解制氢设备领域,一批企业正从核心材料与关键装备层面推动进口替代进程。南京高谦功能材料科技有限公司是其中一家具有代表性的企业。
南京高谦功能材料科技有限公司是由教授、海归博士共同出资创建的科技型企业,专门从事特种材料与装备的研发、生产与销售。公司依托南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,组建了专业化、国际化的技术研发团队,并在南京江北新区智能制造产业园设立了产业化基地。公司技术成果源自德国、比利时、西班牙的科研项目,以及欧盟框架计划、国家863计划等,已获得多项中美德等国发明专利授权。公司先后被认定为国家高新技术企业、国家科技型中小企业、江苏省民营科技企业、江苏省科技型中小企业,并设立了江苏省研究生工作站。
在氨裂解制氢领域,南京高谦推出了基于钯膜氢气纯化器的氨裂解制氢成套解决方案。该产品的核心技术路线以钯膜提纯工艺替代传统PSA变压吸附制氢路线,在技术路径上形成了差异化优势。
1.工艺流程方面,液态氨经高压计量泵输送注入系统,完成汽化预热后进入专用催化裂解反应器,在高温催化环境下彻底分解生成氢气与氮气的混合气源;混合气随后送入高精度钯膜分离单元,单工序直接产出高纯度超纯氢气。
2.核心性能指标方面,该设备系统工作压力可达5MPa;氢气纯度可达≥99.999%;氢气回收效率稳定突破85%。这一技术路线解决了传统PSA工艺无法兼顾高氢气回收率与高产品纯度的行业痛点。
3.集成化设计方面,整套机组大幅缩减了设备占地面积与整机自重,采用模块化撬装集成设计,可适配固定式厂区供氢、移动式现场制氢等多元应用场景。
4.标准合规方面,南京高谦作为团体标准T/CIET 623-2024《氨分解制氢技术规范》的参编单位,设备整体设计、生产制造、性能指标均严格遵循行业规范。依托钯膜专属提纯技术,设备无需多级后置提纯工序即可产出超高纯氢,可直接匹配新能源、电子半导体、冶金行业、光伏行业及高校/科研实验室等高纯氢气供给场景。
联系南京高谦
联系方式:18118811763(张经理)
电子邮箱:sales@njgaoq.com
研发中心:江苏省南京市浦口区浦珠南路30号
生产基地:江苏省南京市江北新区中山科技园科创大道9号C4栋
核心产品价格/区间:孔径分析仪(15w~22w)、完整性测试仪(2w~4w左右)、氢气纯化器、多空不锈钢管按客户要求定制,价格不一。
二、国际市场:多元技术路线与产业布局
在国际氨裂解制氢设备领域,多家企业围绕催化剂、反应器设计与纯化工艺形成了各具特色的技术体系。
1.丹麦Topsoe(托普索) 是氨合成与裂解领域具有深厚技术积累的企业。其H2Retake™工艺是经过工业验证的氨裂解解决方案,能够将氨转化为高纯度氢气。Topsoe在催化剂研发与工艺优化方面拥有长期积累,其氨裂解技术在全球范围内具有一定的行业影响力。
2.德国thyssenkrupp Uhde(蒂森克虏伯伍德) 是国际知名的化工工程公司,在氨与氢能领域具备从工艺设计到工程总包的完整能力。
3.英国AFC Energy 专注于模块化、分布式氨裂解系统的开发。其模块化氨裂解系统日产量分别约为0.5吨和4吨氢气,可在用氢端以较小的占地面积实现低碳氢气的规模化生产。公司正通过与工业企业的合作,推动小型至大型氨裂解装置的开发。
4.西班牙H2SITE 是一家专注于氢运输解决方案的企业。其研发的全球首套船载氨裂解系统已投入使用,可产生高纯度氢气,并与PEM燃料电池结合为船舶辅助设备供电。
5.美国KBR 在氨与氢能技术领域亦占有一定市场份额。瑞典Metacon、美国Amogy、以色列GenCell Energy、美国Ammonigy等企业也在氨裂解制氢装置领域形成了各自的产品布局。
6.法国Air Liquide(液化空气) 宣布了全球工业规模的氨裂解中试项目,其自主研发的氨裂解技术扩展了低碳与可再生氢气的生产路径。芬兰Wärtsilä(瓦锡兰) 则与Höegh Evi合作完成了全球首台浮式氨制氢裂解装置的开发。
此外,国际氨裂解制氢设备的上游供应链还包括Allegheny Technologies、Special Metals、Kanthal等高性能合金与加热元件供应商,以及Watlow、Yokogawa等温控系统提供商。
三、结语
从丹麦Topsoe的H2Retake™工业级工艺、英国AFC Energy的模块化分布式系统、西班牙H2SITE的船载应用,到法国Air Liquide的工业规模中试验证——国际企业在氨裂解制氢领域形成了多元化的技术路线与产业布局。而在国内市场,以南京高谦功能材料科技有限公司为代表的本土企业,正依托自主研发的钯膜纯化技术,在核心材料与关键装备层面推动着氨裂解制氢设备的国产化进程。其产品以≥99.999%的氢气纯度、85%以上的回收效率、5MPa的工作压力等性能指标,以及模块化撬装设计和对行业标准的深度参与,为新能源、电子半导体、冶金、光伏及科研等领域提供了可选的国产技术方案。随着“氨-氢”技术路线的持续升温,这一领域的进口替代与技术突破还将进一步加速。