德國聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)正在支持德國進入氫經濟，氫能領先項目(hydrogen lead projects)是德國迄今為止在能源轉型領域最大的研究項目。蒂森克虜伯公司參與了所有三個氫項目，并正在測試綠色氫的工業(yè)生產、使用和系統(tǒng)集成。

　　到2025年的四年內，蒂森克虜伯將進一步擴大其在整個綠色化學品價值鏈上的技術領先地位。這涉及大型電解槽(H2Giga)的規(guī)模化生產，合成燃料、綠色氨、綠色甲醇和海上合成甲烷(H2Mare)的生產，以及氨裂解(TransHyDE)等氫運輸和轉化技術。

　　這些旗艦項目將整合德國科學、工業(yè)和民間的氫技術專業(yè)知識，從而為工業(yè)規(guī)模上的氫解決方案的發(fā)展、概念和實施提供最初的火花。

　　蒂森克虜伯公司(thyssenkrupp AG)執(zhí)行董事會主席瑪?shù)倌?middot;默茨(Martina Merz)說道：“蒂森克虜伯在完全綠色價值鏈和閉環(huán)系統(tǒng)排放回收方面擁有全面的技術組合，可以代表綠色化學品的整個價值鏈。將我們的創(chuàng)新驅動力與氫旗艦項目的科學研究相結合，是成功實施國家氫戰(zhàn)略的秘訣，并保持德國的技術領先地位，在國際上具有競爭力。”

　　將水電解升級為自動化吉瓦級的規(guī)模化生產

　　蒂森克虜伯將獲得近850萬歐元的補貼，用于大規(guī)模堿性水電解(AWE)的研究和開發(fā)。

　　一方面，利用規(guī)模效應，能夠降低制造成本。

　　另一方面，擴大現(xiàn)有的1GW電解槽供應鏈，可以實施更大的項目量，每年可以同時實施數(shù)GW的項目。

　　瑪?shù)倌?middot;默茨強調了這項研究計劃的必要性：“在最近幾個月里，我們已經看到了項目規(guī)模從幾百兆瓦到千兆瓦的重大轉變，因此大批量和自動化的系列生產已經符合今天的市場需求。對于這些數(shù)量級，簡單的升級是不可行的，必須采用突破性的方法，這些方法正在本項目框架內的各個步驟中開發(fā)、測試和優(yōu)化。”

　　“因此，一方面，為了開發(fā)下一代堿性電解技術，正在進行全新的電解槽開發(fā)工作。此外，我們正在努力實施工業(yè)化生產所需的供應鏈優(yōu)化流程。”

　　通過使用機器人和自動化技術，制造和裝配過程都得到了優(yōu)化。

　　蒂森克虜伯領導的H2Giga項目“INSTALL AWE”專注于堿性水電解(AWE)的工業(yè)化，AWE是當今最發(fā)達的市場成熟技術，主要用于大規(guī)模工業(yè)應用。蒂森克虜伯的模塊化和標準化20MW單元在經濟方面和氣候保護方面也具有優(yōu)勢。

　　與結構緊湊的PEM電解槽相比，AWE使用的單元件技術可以對單個電解槽單元進行選擇性維護，而無需更換整個設備。

　　這節(jié)省了資源，降低了運營成本。與合資伙伴Industrie De Nora的核心關系是向規(guī)模化生產升級的關鍵。Industrie De Nora是全球知名的電化學專家，是電池制造和涂料的高質量供應商。

　　蒂森克虜伯和De Nora之間完全集成的工作流程、為電解槽單元和全球服務車間建立的吉瓦級供應鏈是下一步發(fā)展的堅實基礎。為此，蒂森克虜伯將與De Nora和Hoedtke GmbH & Co. KG等長期合作伙伴以及科學技術伙伴合作，但也將謀求建立新的合作關系。

　　在H2Giga創(chuàng)新池中，與提供規(guī)模化生產科學技術的機構、大學和小型專業(yè)公司一起，正在進行更廣泛的研究和開發(fā)主題的調研，這也旨在進一步推動蒂森克虜伯自身的發(fā)展。

　　海上氨直接運輸

　　H2Mare旗艦項目旨在開發(fā)公海上的氫氣和合成燃料、甲醇、氨和合成甲烷等下游產品的生產。蒂森克虜伯正在進行的power-to-X過程包括了所有這三種最后命名的產品。

　　該公司將在H2Mare“PtX-Wind”項目中獲得78萬歐元的資金，用于基礎設施到工程階段的開發(fā)。

　　蒂森克虜伯作為化工廠工程和建設的專家，可以基于其電解水技術提供各種完整的綠色價值鏈。例如，這些包括可持續(xù)生產氨、甲醇和合成天然氣(SNG)的工藝。

　　此外，公司可以貢獻其廣泛的過程優(yōu)化，技術規(guī)模化，模塊化知識和2500多個項目的經驗。對選定的工廠和工藝概念的整體考慮包括從材料評估、操作模式到安全和環(huán)境概念的所有相關研究問題。

　　由于海上風力渦輪機比陸上風力渦輪機提供的電力數(shù)量和頻率都要高得多，通過其直接生產氫氣和其他衍生產品具有巨大的潛力，因為除水外，所需的二氧化碳和氮氣可以在現(xiàn)場直接從空氣中提取。

　　在這里，綠色氨的生產尤其具有決定性意義，因為它的高能量密度和更簡單的存儲技術使氨在某些應用中成為比氫更便宜的選擇，例如用作船舶燃料。

　　在太陽能和風能供應充足、氫氣生產潛力大的國家，如澳大利亞和智利，作為出口的能源載體，綠色氨優(yōu)于綠色氫。

　　由于氨是通過船舶運輸?shù)模ㄟ^將風力渦輪機與電解槽結合在一起，直接在海上生產，可以節(jié)省運輸路線和成本。此外，海上風電場的規(guī)模使更大的產量成為可能，這反過來降低了銷售價格，使綠色氨作為能源載體更具競爭力。

　　氫輸運方案研究

　　蒂森克虜伯還參與了第三個旗艦項目——TransHyDE，并作為合作伙伴研究氨裂解工藝的潛力。特別是在長途運輸中，使得氨作為氫載體的運輸更有利可圖。

　　在需要氫氣的地方，綠色氨被運輸并從液態(tài)氨轉化回其組成成分——氫和氮后，用這種方法產生的氫可以直接使用。例如，它的潛在應用包括：鋼鐵廠的使用，作為化學工廠的綠色原料，或在燃料電池中轉換成電能。

　　憑借Uhde在氨合成領域的專業(yè)知識，對用于運輸?shù)陌敝芯G色氫的結合及其后續(xù)發(fā)布的研究，證明了現(xiàn)有技術組合元素的創(chuàng)新精神和未來可行性。

　　（素材來自：Thyssenkrupp 全球氫能網、新能源網綜合）