電解水制氫設備產(chǎn)量包頭

目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h，而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)?？梢赃_到500Nm3/h。相比國外，國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主?？傊?，PEM電解水制氫技術基本成熟，進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術仍然存在成本高的問題，性能和耐久性也有待提升，未來需要聚焦質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關鍵技術，進一步降低成本，提升商業(yè)化程度。PEM電解水制氫是制取綠氫的主要技術路線之一，與可再生能源適配度高，是極具潛力的制氫技術。電解水制氫設備產(chǎn)量包頭

和堿性電解水制氫技術相比，PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點。PEM電解槽的電流密度更大，通常在10000 A/m2以上。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料，產(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧，有利于提升氫氣品質(zhì)。另外，質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低，這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。PEM電解槽無需嚴格控制膜兩側壓力，具有快速啟動停止和快速功率調(diào)節(jié)響應的優(yōu)勢，適用于可再生能源發(fā)電波動性輸入。興安盟專業(yè)電解水制氫技術固體氧化物電解水制氫設備可以實現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是設備成本較高。

目前，我國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距，國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在260標方/小時，而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模可以達到500標方/小時。PEM電解水制氫系統(tǒng)由PEM電解槽和輔助系統(tǒng)(BOP)組成。PEM電解槽由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴散層和雙極板等零部件組裝而成。電解槽的基本組成單位是電解池，一個PEM電解槽包含數(shù)十至上百個電解池。質(zhì)子交換膜電解槽成本中45%是電解電堆、55%是系統(tǒng)輔機；其中電解電堆成本中53%是雙極板；膜電極成本由金屬Pt、金屬Ir、全氯磺酸膜和制備成本四要素組成。由于PEM電解槽的質(zhì)子交換膜需要150-200微米，在加工的過程中更容易發(fā)生腫脹和變形，膜的溶脹率更高，加工難度更大，主要依賴于國外產(chǎn)品。

陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(PEM)是指使用質(zhì)子（陽離子）交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液)，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術相比，PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點，并且，PEM電解水制氫技術工作效率更高，易于與可再生能源消納相結合，是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行，因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥) 的電催化劑和特殊膜材料，導致成本過高，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術。其優(yōu)點是簡單易用，可以用于小型化應用，并且獲取的氫氣純度高，可以達到99.999%以上。

采取如下控制工藝：在電解水工作結束后，控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質(zhì)維持電流，電流方向與電解水工作電流方向相同，比電解水工作電流較小，以免于長時間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大。所述可控電解水電源(虛線框內(nèi))包含電解水電源、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關、與電源開關并聯(lián)連接的電阻抗部件；在電解水工作過程中，控制電路控制電解水電源開關閉合，電解水電源通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流；在電解水工作結束后，控制電路控制電解水電源開關斷開，電解水電源不再通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流，而是通過與電源開關并聯(lián)連接的電阻抗部件給電解電極組件提供比電解水工作電流較小的品質(zhì)維持電流。電解水容器1、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件2、可控電解水電源3、控制電路4；在電解水工作時，電極組件2的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur，在電解水工作結束后，ur會放電對容器1中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解，改變電解水品質(zhì)；另外，電解水工作結束后，電解水品質(zhì)會隨時間而發(fā)生改變。PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應速度快，適應動態(tài)操作。邯鄲小型電解水

電解槽的基本組成單位是電解池。電解水制氫設備產(chǎn)量包頭

從近年來發(fā)布的氫能相關主要國家政策和相關戰(zhàn)略可以看出：氫能 2020 年列入能源范疇，2022 年上升至國家能源戰(zhàn)略高度，這與提出碳達峰碳中和目標和能源飯碗端在自己手中的指示，與中石化打造氫能公司目標是一致的。目前成熟的電解水技術為堿水電解和質(zhì)子交換電解。從國際能源署預測，全球制氫技術仍以堿性電解水為主。從今年季度國內(nèi)上馬的制氫項目也可以看出全部為堿性電解制氫技術。2022 年中國堿性電解水制氫設備的出貨量約 800MW，質(zhì)子交換膜電解水制氫設備的出貨量約 24MW，在 2021 年基礎上實現(xiàn)翻番，2023 年上半年已公開招標項目裝機規(guī)模超 400MW，絕大多數(shù)均采用堿性水電解制氫技術，預計 2023 年國內(nèi)電解槽訂單量將超 1GW 水平。電解水制氫設備產(chǎn)量包頭