氢能热度点燃，IGBT有望成为制氢电源主角

制氢电源是绿氢项目必须配套的设施之一，在绿氢爆发势头下，制氢电源也不断迎来市场利好，其中IGBT正迅速崛起。

制氢电源主要结构包括整流柜、变压器、控制及冷却系统等。当前，市场上整流柜的技术路径主要分为晶闸管和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）两个类别。IGBT制氢电源在电网友好性、功率响应速度、电压纹波、综合效率等方面具有突出优势，更加适配大规模新能源制氢场景。

目前，在国内众多电源企业的努力之下，IGBT制氢电源在大规模绿氢项目中的应用越来越多，其综合性能优势也越来越明显。同时，越来越多有实力的企业进入到制氢电源领域，推动IGBT电源降本增效，其市场占有率有望进一步提高。

大功率IGBT制氢电源迅速崛起

制氢电源在可再生电力制氢网络中，起到承接电网电力，为制氢电解槽供电的功能。由于碱性制氢电解槽在过去很长一段时期内处于体积小、功率低的状态下，并且应用在稳定的电力环境下，对IGBT制氢电源的需求并不迫切。

随着可再生能源制氢项目的爆发，IGBT响应速度更快，更适用于电力波动的风电光伏制氢项目以及大体积、高功率的电解槽的优势得以显现。在这种情况下，大功率IGBT在MW级大功率用电场景下逐渐发展起来。

2023年3月27日至3月31日，中国石化集团新星

公司的大型IGBT制氢电源（9.6MW）实证测试在银川顺利完成。据公开信息显示，这也是全球首次如此大容量的新型IGBT制氢电源带电解槽真实负载运行的实证测试。

去年5月22日，中车株洲电力机车研究所有限公司旗下时代电气，为三峡集团鄂尔多斯纳日松40万千瓦光伏制氢示范项目提供的首批大功率IGBT制氢电源设备顺利启程。这是国内首个顺利交付的大功率IGBT制氢电源批量订单。6月，纳日松绿氢项目首次大规模使用IGBT电源，实现绿电效益最大化。

去7月4日，中车时代电气又中标宁东50万千瓦光伏制氢项目清水营制氢站16套适配1000标方碱槽的IGBT全控制氢电源。同月，阳光氢能和国电南瑞分别中标大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目12套4.5MW的IGBT制氢电源设备。

去年12月，佑赛科技纳日松400MW光伏制氢项目5MW制氢电源顺利下线。这一项目采用最新IGBT技术取代原晶闸管技术，实现400V/14000A柔性电解水制氢，增强了电网适应性，进一步提升了制氢效率。

今年1月，北京雷动智创科技有限公司为客户提供的IGBT全控型制氢电源设备顺利发货，这是继成功交付华能8.3MW IGBT制氢电源后，公司小批量交付的5MW级 IGBT全控型制氢电源订单。

近日，禾望电气7.0MW新型IGBT制氢电源在甘肃酒泉玉门油田可再生能源制氢示范项目顺利投运。该项目是中国石油首个规模化可再生能源制氢项目，将探索一条绿电+绿氢产业融合发展的新路径。

除上述项目外，重塑能源、许继电气、伟创电气、福瑞电气等企业也发布了IGBT整流电源产品，能满足多种可再生能源制氢使用场景的需求。据有关机构统计，已经有超过20家电源企业获得IGBT制氢电源业务订单。

在IGBT制氢电源不断应用到绿氢项目的同时，IGBT制氢电源的技术标准也在完善当中。去年年底，由中国国际经济技术合作促进会标准化工作委员会联合通标中研标准化技术研究院共同组织的《基于IGBT的可再生能源电解水制氢电源技术规范》团体标准研讨会成功召开。这将有利于填补了目前可再生能源制氢方面标准的缺失，对国内制氢电源的技术发展具有示范引领作用，进一步推动了IGBT可再生能源电解水制氢电源在绿电制氢领域的工程化应用。

IGBT制氢电源优势愈加明显

2023年11月，内蒙古自治区能源局发布《风光制氢一体化项目实施细则》，提出“并网型风光制氢一体化项目具备独立市场主体地位，可向电网送电，年上网电量不超过年总发电量的20%，年下网电量不超过项目年总用电量的10%”。未来，为减小新能源风光制氢项目对现有电网的冲击和依赖，更多项目会采用弱并网或纯离网的制氢方式。

在未来弱并网/纯离网制氢趋势下，IGBT凭借与风光波动电力更高的匹配性市场份额会进一步扩大，将会成为制氢电源的主流选择。阳光氢能解决方案总监唐汉告诉高工氢电，在大规模可再生能源制氢项目中，IGBT制氢电源与传统的晶闸管电源相比优点较多。

首先，IGBT制氢电源对电网友好性突出。相比晶闸管，IGBT的开关控制更为精细，频率更高，相应产生的谐波也较少，整流效率更高。较低的谐波含量和较高的功率因数，使系统在并网时，具有更佳的电网友好性。

其次，IGBT制氢电源功率响应速度更快。由于可再生能源发电具有较大的波动性，这就要求制氢系统具备极强的响应速度。晶闸管电源功率调节响应速度一般在秒级，而IGBT制氢电源可以做到毫秒级，避免功率快速下降时从电网取电，确保100%绿电制氢。

再者，IGBT制氢电源在全功率效率更高。由于可再生能源发电的波动性，在制氢时系统可能会在一段时间内处于非满载情况下运行。IGBT制氢电源的功率在低负荷工况下效率能到达96%以上，而晶闸管电源的功率输出一般在93%-95%之间。

而且，综合整个制氢电源电源采购成本，晶闸管电源实际并不占优。尽管目前实际项目的IGBT制氢电源中标价比相同功率的晶闸管贵上一倍以上，但是晶闸管电源在大规模制氢项目中要搭配特种变压器和SVG降低谐波，而IGBT制氢电源只需普通电力变压器，因此从综合成本来看，两者相差不多。

阳光氢能是氢能领域最早开发和使用IGBT制氢电源的企业，早在2021年国网六安绿电制氢项目中已采用阳光氢能IGBT制氢电源。目前，阳光氢能中标的所有制氢项目均采用了IGBT制氢电源。

IGBT制氢电源有望快速降本

作为制氢系统必不可缺的核心设备，制氢电源搭乘绿氢走上产业发展快车道。以中车时代、许继电气、阳光电源、禾望电气、汇川技术、福瑞电气为代表的一众有实力的电源企业，以及雷动智创、中科智寰等初创企业，都已瞄准IGBT技术路线，抢滩制氢电源赛道。

随着IGBT制氢电源领域，涌入越来越多的“竞争者”。IGBT制氢电源市场价格，有望迎来快速下降。某央企相关负责人告诉高工氢电，其作为国内电力设备头部企业，单从企业体量来说，在产品配件的采购上就具有非常大的成本优势，因此其IGBT制氢电源可以做到兼具高品质和性价比。目前可以做到比市场同类产品便宜30%，未来还有望进一步降低价格。

“随着业内绿氢建设项目的认识逐渐加深，大家会慢慢认识到电网并不能有效帮助支撑绿氢系统调峰。未来的大规模绿氢还是要走离网型制氢的技术路线。现在越来越多的企业涌入IGBT制氢电源领域，就说明了大家对这个技术路线的认可。在众多企业参与下，会促使这项技术快速迭代、产品价格也会随之降低，进而加快推动IGBT制氢电源成为主流路线。”一位业内人士表示。