3月26日，第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会在北京国家会议中心盛大开幕。中车株洲电力机车研究所有限公司（以下简称：中车株洲所）携“硬核技术+全链实力”重磅登场，全面展示绿电制氢全产业链解决方案，以创新之力推动氢能行业发展。
在本次展会上，中车株洲所正式发布了最新一代4000标方碱性电解槽，以创新技术引领电解槽大标方时代。该产品凭借大标方、低能耗、宽调节、超安全及长寿命等优势，成为适配大规模新能源制氢项目的理想解决方案。据中车株洲所氢能技术中心主任夏文杰先生介绍，碱性电解槽的发展趋势是大型化、高性能、安全化与智能化。据测算，与4台1000 标方电解槽相比，1台4000标方电解槽展现出多维度的显著优势。在空间与重量上，4000标方电解槽占地可节约60%，设备重量减轻60%，极大地缓解了场地资源紧张的难题，减少对承载结构的要求。成本控制层面，其成本节约40%，极大地降低了绿电制氢项目的前期投入门槛。此外，4000标方电解槽能够实现更高的电流密度，在单位能耗方面表现更优，有效降低了制氢成本。在后期运维中，运维成本大幅降低，还凭借智能化的管理系统，对设备进行实时监测与故障预警，显著提升了运行的安全性，降低事故风险。它的具体优势指标体现在：
最高电流密度可达6000A/m2，较传统电解槽提升100%；
直流能耗≤4.4kWh/Nm3 H2 @6000A/m2，达到国内领先水平；
负荷调节范围可达20%~110%，适应各类可再生能源波动工况；
打造材料、小室、槽体、系统到软件五层安全纵深防控体系，使用寿命≥20年。
为了实现上述目标，中车株洲所采用多项硬核技术，开展了以下方面的技术优化与革新：
1.材料级别的开发
a.电极：中车株洲所此次采用自主开发的新型高性能电极，电流密度可达6000 A/m2，能有效抑制反向电流；
b.隔膜：株洲中车所选用高亲水、强隔气的先进隔膜，提高离子迁移率，减少氢氧互串率，确保化学反应（产氢）正常、高效进行；
c.垫片：株洲中车所在开发过程中，历经材料实验、应力仿真以及拧紧工艺的多轮迭代优化，最终开发新型密封体系和配套垫片。
2.电解槽流场/结构设计：
a.气泡可视化实验：开展电极气泡行为及其调控可视化实验，优化电极及支撑结构设计方案；
b.流场均匀性仿真：搭建整槽和单小室的多物理场仿真模型，实现较优的流场-温度场一致性设计；
c.结构可靠化仿真：开展多维度、多工况的结构强度仿真，在满足强度安全的同时实现轻量化设计。
3.电解槽安全管控
a.本质安全设计：高可靠密封、绝缘和耐腐蚀方案，确保电解槽不漏液、不串气、抗腐蚀；
b.五层纵深防控：构筑从材料、小室、槽体、系统到软件五层安全纵深防控体系，实现故障提前发现、预警；
c.高铁品控制造：高质量系统化管理来料、生产、工艺、检测等全过程，确保产品的可靠稳定。
4.电解槽智能运维
a.实时健康管理：对温度、电压、能耗等进行实时巡检，在线高频采集数据，开展健康运行诊断；
b.电解槽数字孪生：依托大量数据资源，深度构建电-热-质耦合模型，实现电解槽的数字化映射；
c.智慧制氢工厂：集实时监控、诊断与运维为一体，打造“少人”值守系统，提升智能化水平。
随着全球能源结构向低碳化转型，绿氢作为清洁能源的重要载体，市场需求持续增长。中车株洲所将继续深耕更安全、更高效、更绿色的大标方新型电解槽，聚焦电解槽核心材料和关键技术突破，为客户提供综合效益最优的绿电制氢系统解决方案，与业界同行携手，共同推动我国可再生能源高效利用与氢能产业发展，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系贡献力量。
中车株洲所始创于1959年，前身是铁道部株洲电力机车研究所，现为中国中车核心全资子公司，中国高铁“金名片”的核心动力支撑、中国中车科技创新的重要策源地、中车战略新兴产业的主要发源地。具有11个国家级、18个省级科技创新平台，已授权专利5100+，其中发明专利2900+、海外专利50+，获国家科技进步特等奖1项、二等奖4项，国家技术发明二等奖4项，中国专利金奖银奖各4项。
中车株洲所在氢能装备领域已经建立了完整的研发和测试能力，可提供制氢电源、电解槽、分离纯化、工艺控制、能量管理等五大核心装备，以及离网制氢、智能容配、无人制氢工厂等三大系统服务。
中车株洲所依托深厚的技术积淀，充分发挥后发优势，实现了飞跃式进步。2024年5月，中车株洲所新一代1000标方碱性电解槽及分离纯化装置在绿电制氢装备试验中心成功完成性能试验及第三方认证；同年10月12日，中车株洲所自主研发的2000标方碱性电解槽在株洲成功下线；2025年3月26日，中车株洲所在第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会发布4000标方碱性电解槽。
2024年到2025年间，中车株洲所已经先后中标大唐多伦15万千瓦风光制氢一体化示范项目 、国华（沧州）综合能源有限公司10万吨合成氨电解水制氢项目，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司10万吨液态阳光项目等，项目中标量排名国内前列，表明中车株洲所制氢设备产品已充分得到市场认可。
碳索氢能网 https://h2.solarbe.com/news/20250331/50001457.html
