8月18日， “海德氢能先进电解水制氢系统暨鄂尔多斯新能源产业创新中心一周年成果发布会”在鄂尔多斯碳中和研究院举行。会上，海德氢能发布自研电解水制氢系统“氢舟”——“氢舟”集成了冬奥氢安全技术海德SENSOR 2.0、云帆电解制氢单片与制氢数字化平台COMPASS三大绿氢科技，有效解决目前困扰绿氢制造行业痛点，提供安全、高效、智能的先进绿氢制备解决方案。
“海德氢能从风光基地走向全新的绿氢应用，在全新的应用场景下，仍然存在着安全缺乏保障，成本居高不下，数字能力匮乏这些关键痛点。这些痛点阻碍着氢能的规模示范，以及未来的商业化旅程。而海德氢能正是瞄准这样的产业需求，推出了先进电解水制氢系统‘氢舟’，打造安全、高效、智能的绿氢制备及氢储能解决方案”，海德氢能CEO姚昌晟博士表示。
事实上，“氢舟” 正是在充分厘清国内氢能行业最迫切需要打开的节点基础上，提供独创的解决方案，为行业注入科技创新的澎湃活力。
海德氢能CEO 姚昌晟博士 在发布会现场介绍“氢舟”
氢能有储量丰富、能量密度高、可循环利用的特点，且能达成温室气体零排放，是中国实现2060年碳中和目标不可忽视的能源构成，也是未来国家能源体系的组成部分。
中国是目前全球第一产氢大国，统计显示，目前国际制氢年产量6300万吨左右，中国占世界氢产量的三分之一。目前制氢的主流路线仍然以石化燃料制氢，统称为“灰氢”，而“绿氢”是以可再生能源（如风电、水电、太阳能）等制氢，整个过程可望实现零碳排放。根据高盛测算，2050年，绿氢发电潜在总市场将达到1万亿美元。
2022年6月1日，国家发改委、国家能源局等九部门发布《“十四五”可再生能源发展规划》。规划明确要开展规模化可再生能源制氢示范，推进重点领域绿氢替代。
但绿氢产业路线刚刚起步，首先面临的难点是，现有制氢装备多来自主流技术路线，并非为绿氢场景专门打造，生产过程中，可能出现氢气泄露的安全隐患。针对这一行业痛点，海德氢能在冬奥会已经历实用验证的第一代氢安全传感技术之上，开发了第二代无线氢安全技术。这一技术结合第二代无线氢安全传感器“海德SENSOR 2.0”及自研融合算法，提供软硬一体化全场域安全监控，大大提升生产全过程的安全性。
另一方面，绿氢制造一直囿于成本难题，目前绿氢制氢成本达到17.7元/kg，是灰氢制造成本的3倍。可见平价制氢成为绿氢得以普及的关键。据普华永道的预测，2030年，绿氢成本将较目前下降约50％，中国、美国和澳大利亚部分地区的绿氢成本将降至目前灰氢的成本。
海德氢能的“氢舟”从启动到制造，全方位、全流程开启“降本增效”的运行模式。当前制约电解水制氢的主要为电力成本，占到氢能的成本80％。在制氢启动侧，“氢舟”通过自研新能源系统控制技术，将启动速度大幅缩短， 减少连接绿电时的损耗。在制氢运行侧，海德氢能分析鄂尔多斯当地数据，根据光伏电力峰谷波动，运用耦合控制策略，因时制宜，在保证安全运行前提下，降低制氢系统负荷下限，减少能耗。通过启动速度提升、弹性化的运行控制策略、单片性能优化及维修成本降低，“氢舟”在稳态制氢的场景下，能够帮助业主改善16%综合经济性。在光伏制氢场景下，综合经济性改善能达到25%。
海德氢能CEO姚昌晟博士为鄂尔多斯市市长杜汇良、中国科学院院士欧阳明高院士讲解“氢舟”产品
本次发布的“氢舟”系统最受关注的焦点，为海德首发的标准化制氢单元“云帆”，这也是“氢舟”效率、成本远优于业内平均水平的核心。
由于客户端需求不同，传统的电解水制氢设备的每一个电极组件都需按需定制，缺少规模化能力。海德氢能的“云帆”，开创性地推出了可动态扩展的标准化制氢单元，这一创新为绿氢低成本、大规模落地提供了技术上的可能性。
值得一提的是：“云帆”模组化结构提供灵活性同时，也大幅提升了制氢整体运行效能。根据姚昌晟博士介绍，相比传统圆形电解单元，云帆的薄片方形结构有更均匀的流场分部，对隔膜冲击更小，让电极反应更充分，从而提升电流密度。海德氢能海德氢能运用多种正向研发手段，经过9000个小时的仿真验证、对比10种以上流场仿真设计，并经过10种以上先进隔膜与电极材料试验，充分优化单片性能。
更进一步的创新在于，“云帆”是国内首个标准化可拓展单片，性能充分优化可复制。对于布置灵活的预制舱方案，利用云帆拓展性，氢舟可实现50标方/小时到单一预制舱500标方/小时的产量拓展；对于制氢厂房内方案，云帆可单槽拓展至1000标方/小时，基于“云帆”的标准化制氢单元，“氢舟”系统足以满足不同规模、不同环境客户的绿氢制备需求。
云帆标准化设计与数字化能力的结合，充分提升了一致性与运维效率：通过云帆搭载的智能检测CVM技术，能实时巡检采集每一单片的信息，即时跟踪设备运行情况。一旦出现故障，维修只需要更换报错单片，无需整机运输返场维修，整个设备的维修时间由过去的数周缩短至数小时。
正因为云帆硬件层面的智能性、灵活性、便利性，让设备“上云”成为可能。海德氢能为“氢舟”量身打造了国内首个制氢数字化云平台COMPASS，可以实现全国部署全天候监控。云帆的单片追踪系统，真正实现在云平台上“所见即所得”。集合数字孪生、安全预警、智能运维、能量管理四大功能，“云帆”让制氢走向数字化、精准化管理新阶段。
目前，海德氢能“氢舟”系统已经落地内蒙古首个零碳智慧制氢示范项目。姚昌晟博士介绍，在达成多个“第一”后，未来海德氢能还将与碳中和研究院共建1MW光伏示范区，实现院内氢能源应用闭环。
姚昌晟博士表示：“我们立足于在一个新兴的产业中，领头者是能源企业与新能源企业。它们在乘风破浪的过程中遇到了很多的难题，而海德氢能所要做的就是以自己的创新能力为他们护航。这也是我们能够共同对社会、国家以及全人类的命运发展做出的微薄贡献。”
从波光粼粼的光伏田野，途经漫山遍野的风机草原，一路行至大规模绿氢工厂、一体化加氢站与氢储能电站，随着中国及全球“碳中和”步伐加速，海德氢能的万里征程刚刚开始。
原文始发于微信公众号（海德氢能）：海德氢能新一代电解水制氢系统“氢舟”首发
