Vai trò của máy điện phân công suất cao Kanadevia trong chương trình sản xuất thép xanh của NEDO vừa vận hành tuần này

Ngày: 1 tháng 8, 2026

By Annie Nguyễn

Tổng quan

Trong khuôn khổ dự án "Sử dụng hydrogen trong quy trình sản xuất thép" thuộc Quỹ Đổi mới Xanh (Green Innovation Fund) của NEDO, công nghệ điện phân màng trao đổi proton (PEM) công suất cao của Kanadevia Corporation đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp hydrogen xanh để sản xuất sắt khử trực tiếp (DRI). Đây là lần đầu tiên tại Nhật Bản, hydrogen xanh được sử dụng để sản xuất thành công khoảng 1 tấn sắt khử, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong nỗ lực khử carbon của ngành thép, vốn chiếm khoảng 14% tổng lượng phát thải CO₂ của Nhật Bản.

Hệ thống điện phân HydroSpring của Kanadevia

Kanadevia (trước đây là Hitachi Zosen) đã phát triển hệ thống sản xuất hydrogen tại chỗ HydroSpring, sử dụng công nghệ điện phân PEM tiên tiến. Hệ thống này có những đặc điểm nổi bật :

Công suất linh hoạt: HydroSpring có dải công suất từ 1 Nm³/h đến hàng trăm Nm³/h, có thể tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của từng dự án.

Độ tinh khiết cao: Hydrogen được sản xuất đạt độ tinh khiết lên đến 99.999%, đáp ứng yêu cầu khắt khe của các quy trình công nghiệp như sản xuất thép .

Khả năng đáp ứng tải biến động: Công nghệ PEM cho phép hệ thống theo dõi và đáp ứng nhanh chóng với sự biến động của nguồn điện từ năng lượng tái tạo, một yếu tố quan trọng khi tích hợp với điện mặt trời và điện gió .

Thiết kế container hóa: Hệ thống được tích hợp trong container, dễ dàng lắp đặt ngoài trời mà không cần xây dựng nhà xưởng mới, giảm chi phí và thời gian thi công .

Vận hành an toàn và tiện lợi: Hệ thống có thể vận hành tự động, giám sát từ xa qua internet, không sử dụng dung dịch kiềm nên không phát sinh chất thải lỏng cần xử lý .

Máy điện phân 1,5 MW tại Khu nghiên cứu Yamanashi

Hydrogen xanh được sử dụng trong thử nghiệm sản xuất sắt khử của JFE Steel được sản xuất tại Khu nghiên cứu Lưu trữ Điện năng Yamanashi (Yamanashi Prefecture). Cơ sở này sử dụng hệ thống điện phân PEM công suất 1,5 MW (tối đa 2,3 MW) do Kanadevia cung cấp, được lắp đặt trong khuôn khổ dự án Power to Gas (P2G) của NEDO .

Hệ thống này được thiết kế để hấp thụ điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo biến động, chuyển hóa thành hydrogen với công suất thiết kế khoảng 450.000 Nm³/năm . Đây là một trong những hệ thống điện phân PEM quy mô megawatt đầu tiên tại Nhật Bản, sử dụng màng điện phân hydrocarbon do Toray Industries phát triển, thay thế cho màng PFAS truyền thống .

Từ Yamanashi đến nhà máy của JFE Steel

Hydrogen xanh được sản xuất tại Yamanashi được vận chuyển bằng xe bồn áp suất cao thông qua Công ty TNHH Yamanashi Hydrogen Company (YHC) và Công ty TNHH Tomoe Shokai đến nhà máy thép Đông Nhật Bản (khu vực Chiba) của JFE Steel. Tại đây, JFE Steel đã xây dựng một nhà máy thí điểm quy mô nhỏ với công suất 15 kg/h để thử nghiệm công nghệ khử sắt trực tiếp bằng hydrogen.

Thử nghiệm được thực hiện từ ngày 29 tháng 6 đến ngày 1 tháng 7 năm 2026, lần đầu tiên tại Nhật Bản sản xuất thành công khoảng 1 tấn sắt khử bằng hydrogen xanh. Thử nghiệm đã xác nhận khả năng sản xuất sắt khử thông qua phản ứng khử ổn định của quặng sắt bằng hydrogen xanh.

Mở rộng quy mô và triển vọng tương lai

Kanadevia đang đẩy mạnh năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường hydrogen. Công ty đang xây dựng nhà máy sản xuất stack điện phân PEM công suất 1 GW/năm tại tỉnh Yamanashi, dự kiến hoàn thành vào tháng 2 năm 2029 . Dự án này được Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) hỗ trợ trong khuôn khổ Chương trình Hỗ trợ Xây dựng Chuỗi Cung ứng GX.

Ngoài ra, Kanadevia đang mở rộng hợp tác quốc tế, bao gồm thỏa thuận đối tác với Bahwan Engineering Company tại Oman để phát triển các dự án hydrogen xanh và e-methane . Công ty cũng tham gia vào các dự án trình diễn quy mô lớn như Green Hydrogen Park Hakushu công suất 16 MW, dự kiến sản xuất 2.200 tấn hydrogen/năm, giảm 16.000 tấn CO₂ mỗi năm .

Thành công trong việc tích hợp máy điện phân PEM của Kanadevia với sản xuất sắt khử hydrogen là một bước quan trọng trong chiến lược khử carbon của ngành thép Nhật Bản, mở đường cho việc áp dụng rộng rãi công nghệ này trong tương lai. Sự kết hợp giữa công nghệ điện phân tiên tiến và ứng dụng công nghiệp cụ thể cho thấy tiềm năng to lớn của hydrogen xanh trong việc giảm phát thải tại các ngành công nghiệp nặng.

Thông số kỹ thuật máy điện phân Kanadevia HydroSpring