隨著(zhù)全球掀起清潔能源熱潮，人們對氫能源汽車(chē)與動(dòng)力系統的興趣愈發(fā)高漲，市場(chǎng)對綠色氫能的需求空前旺盛，并認為氫能是具有高可行性的未來(lái)能源之一。在如此充滿(mǎn)希望的遠景下，綠色氫能產(chǎn)業(yè)前景無(wú)限，同樣，在高效的解決方案與產(chǎn)業(yè)供應鏈的加持下，綠色氫能的可持續發(fā)展之路更切實(shí)可行。
艾默生自動(dòng)化解決方案工業(yè)自動(dòng)化部總裁戈登·繆爾（Gordon Muir）近日于H2TECH期刊上發(fā)表了一篇名為《加速綠色氫能未來(lái)》（Accelerating the future ofgreen hydrogen）的文章，探討智能數字化技術(shù)與相關(guān)解決方案是如何保障氫能產(chǎn)業(yè)高效、可持續的發(fā)展，助力制造商從容應對當下挑戰。
*以下內容為此篇文章節選
綠色氫能之所以作為可再生能源如此被業(yè)界看好的原因在于氫能可實(shí)現“零排放”，并提供充足、可靠的通用動(dòng)力，世界各國政府就此紛紛制定各項政策、計劃以及項目，并設定相關(guān)目標以加速綠色氫能的生產(chǎn)和運用。隨著(zhù)項目結果的陸續呈現，人們對綠色氫能的關(guān)注熱情不減。
綠色氫能轉型及產(chǎn)業(yè)化仍需面對更多的挑戰來(lái)完善基礎設施及生產(chǎn)工藝，但好消息是成熟的技術(shù)解決方案與數字化轉型方案能夠幫助企業(yè)解決產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上所遇到的挑戰。
電解水制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿(mǎn)電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應，分解成氫氣和氧氣。電解槽大小各異，能涵蓋從小型設備到大型中央生產(chǎn)設施等各種規模。例如，撬裝式電解槽能為一個(gè)工廠(chǎng)或整個(gè)社區供電。結合電解池和電堆技術(shù)，還能根據應用需求擴展綠氫生產(chǎn)的規模。
為了進(jìn)一步擴展清潔能源的巨大優(yōu)勢，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)工作以提高電解系統的整體效率。例如延長(cháng)電解槽的工作壽命、提高功率密度以及電堆尺寸等。這些改進(jìn)能夠降低材料成本，增強系統靈活性，從而適應間斷的和波動(dòng)的電力供應。
電解槽的高擴展性導致對電解槽尺寸所需元部件要求變高，另外，氫氣活躍的特性也不容忽視，稍有處理不當可能會(huì )釀成災難性的后果。這就需要可應用于嚴苛環(huán)境下的可靠元部件以保障人員生命和財產(chǎn)安全。
艾默生作為全球制造商依賴(lài)的合作伙伴，提供廣泛的產(chǎn)品組合與定制化氫能行業(yè)解決方案，從而簡(jiǎn)化供應鏈，擴大生產(chǎn)規模、節省時(shí)間和成本，制造商就能更專(zhuān)注于產(chǎn)品研發(fā)和交付，并達到高效、安全生產(chǎn)。
選擇能夠提供適用于各類(lèi)嚴苛環(huán)境下的可靠及安全設備對制造商至關(guān)重要。艾默生氫能流體控制解決方案為OEM制造商配備了如閥門(mén)、閥門(mén)系統、流量計、壓力調節閥和壓力變送器等，廣泛的測量、控制和電子設備，應用于危險區域下的電解。降低操作復雜性與風(fēng)險，提升設備使用壽命，保障生產(chǎn)工藝的高純度與可靠性。同時(shí)配備關(guān)鍵工具——集成控制和安全系統（ICSS），并嵌入順序診斷，優(yōu)化啟停邏輯排序，以維持整個(gè)系統的高度安全性。
在氫氣用于電力供應之前，會(huì )經(jīng)歷轉換、儲存或運輸的過(guò)程。在價(jià)值鏈中，高達15000psi壓力的氫氣需要得到高效安全，行之有效的控制。制造商們需要運用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)密封手段，避免發(fā)生內漏或者外漏的問(wèn)題；避免金屬材產(chǎn)生氫脆現象；還要進(jìn)行風(fēng)險評估以及滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)法規。為了解決以上問(wèn)題，確保系統安全運行，需要對系統狀態(tài)進(jìn)行連續監控，對氫氣流經(jīng)的逐個(gè)節點(diǎn)加以嚴格測量和監測。
面對以上問(wèn)題， 一個(gè)擁有完整產(chǎn)品組合的供應商，能夠憑借其在氫能行業(yè)領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗與專(zhuān)業(yè)法規知識靈活應對，協(xié)助OEM制造商快速解決難點(diǎn)。
艾默生氫能解決方案擁有高效監測、測量和控制氫氣所需的安全和控制設備，能靈活應對各種設計和應用挑戰。運用最終控制元件（FCE），如截止閥和計量閥、高壓調節閥、氣動(dòng)執行器、電磁閥和安全的控制器以保證對系統進(jìn)行遠程監控，達到可靠的、高質(zhì)量的控制，提供必要的精度，來(lái)保障適當的壓力、流量與氫氣的純度。智能化的設備同時(shí)能夠收集數據以提高生產(chǎn)效率，確保高產(chǎn)量。
氫能源汽車(chē)的關(guān)鍵因素是燃料電池。燃料電池動(dòng)力系統可為乘用車(chē)、商用車(chē)等提供動(dòng)力。燃料電池制造商在應用方面同樣需要值得信賴(lài)的合作伙伴的協(xié)助。
對于燃料電池應用，應當包含有高可靠性的流量控制閥、壓力調節閥、安全接線(xiàn)盒和防火格蘭頭等元件。在設計方面應做到緊湊和輕便，使制造商能夠提高功率密度和延長(cháng)電池壽命。
艾默生氫能解決方案能夠提供穩定壓力調節、安全氣體輸送以及設備互聯(lián)，可有效降低燃料電池系統故障的風(fēng)險，加強流量精準計量。
新能源汽車(chē)作為綠色可持續發(fā)展的戰略方向之一，為氫能汽車(chē)加注氫燃料也是整條綠色氫能產(chǎn)業(yè)鏈中不容小覷的環(huán)節，需要考慮可持續性、安全性以及維護方面的表現。
氫流量精準監測，確保為客戶(hù)快速安全地提供適量燃料
掌握加氫站內部關(guān)鍵部件狀況并加以維護，確保無(wú)論何地，加氫站都可持續響應客戶(hù)加氫需求
對此，艾默生流體控制解決方案與流體計量方案利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)協(xié)助加氫設備高效、安全、快速地為燃料電池汽車(chē)加氫，且加氫精度可達±0.5%，并對過(guò)程狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，確保車(chē)輛加氫的精準計量與加注控制。
文章中還提到，在智能傳感器收集到的數據基礎上，利用具有集成邊緣網(wǎng)關(guān)功能的可編程邏輯控制器（PLC）可提供完整的控制，并將匯總的數據轉為燃料分配過(guò)程或形成對系統本身的實(shí)時(shí)信息分析，進(jìn)而實(shí)現數據可視化，遠程提供操作人員或氫氣供應商，達到簡(jiǎn)化供應鏈的目的，減少加注維護的頻率。
由此可見(jiàn)，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用于加氫站，推動(dòng)企業(yè)數字化轉型，這不僅有利于以高流量、安全地分配燃料量，減少泄漏，監測系統狀態(tài)，還能保障運營(yíng)穩定和高投資回報率。
從儲氫罐到管道拖車(chē)再到加氫機，整個(gè)加氫站的系統必須安全可靠、易于維護，并滿(mǎn)足最高性能要求和監管標準規定。其中超聲波氣體泄漏檢測系統可持續向增壓氣體釋放超聲波以進(jìn)行連續監測，避免泄漏造成的安全隱患；專(zhuān)為高壓測量而設計的壓力變送器和專(zhuān)用于氫氣分配應用的流量計可精確測量氣流壓力和流量。將這些用于監控關(guān)鍵參數的重要設備連接至更高級別的網(wǎng)關(guān)，可向現場(chǎng)或遠程工作人員提供實(shí)時(shí)警告和警報，進(jìn)一步保障安全。
鑒于綠色氫能相對傳統工業(yè)，還是相對較新的一個(gè)領(lǐng)域，在構建基礎設施的過(guò)程中，需要專(zhuān)業(yè)、可靠、值得信任的伙伴為各個(gè)制造商各個(gè)階段提供風(fēng)險規避和安全保障，以及進(jìn)一步取得擴展。
自氫氣行業(yè)出現，艾默生便參與其中，致力于在全球范圍內開(kāi)發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)鏈需求的完善的技術(shù)能力，擁有深厚的行業(yè)法規知識與實(shí)踐經(jīng)驗，聚焦核心技術(shù)，提供創(chuàng )新、完善的產(chǎn)品和成熟、有價(jià)值的、根據不同區域靈活調整的氫能行業(yè)解決方案及實(shí)地工廠(chǎng)，幫助制造商實(shí)現本地化生產(chǎn)。
相信清潔高效的綠色氫能在頗具影響力、經(jīng)驗豐富，且具有資深行業(yè)與監管知識的供應商團隊運用下，未來(lái)發(fā)展一片光明。制造商與艾默生達成長(cháng)久可靠的戰略伙伴關(guān)系也會(huì )為綠色氫能愿景添光加彩，取得先機與長(cháng)期競爭優(yōu)勢。
