科威尔10MW级电解水制氢系统测试平台顺利发货

双碳纵深推进，五大氢能综合应用示范城市群落地见效，推动绿氢产业正式从示范应用迈入规模化量产新阶段。随着碱性、PEM、AEM电解技术快速迭代，面对各城市群大规模可再生能源制氢的现实工程考验，风光耦合波动制氢、电解槽长周期耐久运行、系统能效精准标定、产气安全品质核验，已然成为电解设备研发、型式认证和工程落地的核心刚需。

科威尔推陈出新，基于项目需求打造全新MW级制氢系统测试平台，并顺利发货。平台以标准为基准，打造一体化、全参数、防爆型、自动化制氢系统综合测试平台，多模块实现电解槽制氢系统的全维度性能标定与可靠性验证。

本次落地系统严格依据国标及行业规范设计，适配科研检测、型式试验、出厂质检、工程校核全场景，是面向新一代绿氢装备的标准化、高精度、高安全测试基座，平台采用模块化设计，包括气体测量及分析、小室电压采集及交直流能耗测试模块组成。

图1 10MW级电解水制氢系统测试平台

模块化设计，覆盖全测试场景

平台整合四大核心测试模块，采用公司自主开发的系统测试软件，可满足制氢系统相关测试：如小室电压、电压效率、电流效率、理论/真实产氢量、电解槽单位直流标称/实测能耗、电源转换效率、辅助设施单位能耗等。

图2 制氢系统测试软件界面

（1）气体测量及分析模块

气体测量模块用于氢气质量流量监测，气体分析模块用于监测电解槽氧中氢及氢中氧含量，其中氧中氢具备电解槽出口直接取样能力（T90稳定时间≤30s），预留采样接口。

图3 气体测量及分析模块

气体测量：基于法拉第定律计算得到的氢气流量仅为理论值，无法代表实际产氢量；若直接对分离系统出口混合气进行流量测量，测得结果是氢气、微量氧、水蒸气及液态水组成的多相混合物总流量，不能准确反映纯氢气产量。本方案提供两种测量路径：一是将产气经过纯化处理后，采用流量计直接测量氢气产量；二是通过采集混合气露点、温度、压力、氢中氧含量等参数进行建模换算，在现场不具备气体纯化条件的场景下，也可精准计算得到真实氢气流量。

本项目配置双量程高精度氢气流量计（6000Nm³/h+200Nm³/h），可实时输出质量流量数据；设备集成多参数补偿模块，依靠算法实时修正气体组分、湿度带来的测量偏差，可满足不同规格电解槽氢气的高精度流量测量需求。

m测量=m氢气+m水+m氧

图4 电解槽产氢出口介质与测量位置示意图

图5 氧中氢快速取样位置示意图

（2） 小室电压采集模块

配置正压防爆型单池电压巡检模块，系统可自动计算电压效率、单池极差、标准差及小室一致性评估等。模块通道数具备扩展能力，测量精度±1mV、扫描周期低至10ms，可同步采集整堆所有单池运行数据。整机采用Ex防爆等级设计，适配涉氢高危试验环境，快速定位劣化单体、堆叠缺陷、装配偏差，为电解槽结构优化、寿命衰减研究、一致性标定提供精准数据支撑。

图6 小室电压采集模块

（3） 交直流能耗测试模块

制氢系统由多个子系统组成，各子系统均对系统能耗指标产生影响，因此在开展能耗测试前，需明确界定系统输入、输出特性的边界，该边界划分方式往往会随应用场景不同存在一定差异。

依据GB/T 46104-2025，制氢系统划分成电解槽、电源转换单元、气液分离系统、热管理系统、氢气纯化系统(可选)、氧气纯化系统(可选)、控制系统、辅助设施、公用工程等部分。

图7 典型的电解水制氢系统测试边界示意图

本项目配置多量程高精度交直流电压、电流传感器，可根据测试项目灵活布设于变压器高低压侧、电解槽直流出口侧、辅助设施、公用及其他交流回路，系统光纤毫秒级同步采集，能够精准测算电解槽标称单位直流电耗、电解槽实测单位直流电耗、电源转换效率、电源直流输出电流控制精度、电流效率、辅助设施单位能耗、公用工程单位电耗等关键指标。测试方案可有效区分电解槽本体能耗与辅助系统能耗，真实还原整套制氢装备的实际工程能效，为系统节能优化、控制策略迭代提供可靠数据依据，满足国标能效评定、项目结题和第三方检测验收要求。

图8 本项目系统点位示意图

图9 交直流能耗测试功能模块

此外，本测试平台还具备丰富扩展功能，可实现电解槽全维度物理状态监测与电化学性能表征。（1）监测维度覆盖电堆整体温度场分布与单片温度均一性评估，实时捕捉电堆单片电池温度波动情况；（2）监测电解槽结构局部应力应变监测，追踪装配、启停、压力交变工况下的形变变化，评估结构可靠性与长期疲劳风险；（3）针对碱液渗漏、氢气泄漏等安全风险设置在线监测手段，及时识别密封失效、介质外泄隐患，保障试验过程安全。（4）电化学测试方面，平台支持MW级整槽电化学阻抗谱（EIS）测试，获取整堆、片组及单片活化阻抗、传质阻抗等参数。

科威尔氢能测试装备，助力氢能产业发展

科威尔聚焦制氢及用氢端测试，产品覆盖燃料电池、固体氧化物和电解槽测试平台，具备国标级测试装备开发能力、全维度安全体系、智能化自动测试方案和交钥匙工程落地经验，持续为氢能测试设备研发、检测认证、工程落地赋能，助力中国绿氢产业向规模化、标准化和智能化发展！