PEM電解水制氫呼市

綠氫可以助力交通、化工、鋼鐵、石化等多領(lǐng)域深度脫碳，2022 年 3 月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021－2035 年）》，提到氫能正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一，氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向，規(guī)劃明確提到 2025年可再生能源制氫量達(dá)到 10 萬(wàn)噸/年－20 萬(wàn)噸/年，2035 年可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升，對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。固體氧化物電解水制氫設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高溫、高效率的制氫過(guò)程，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是設(shè)備成本較高。PEM電解水制氫呼市

海外 PEM 技術(shù)裝備應(yīng)用較國(guó)內(nèi)更。這主要源于國(guó)內(nèi) ALK 廠家強(qiáng)大的成本管控能力，即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價(jià)格差異遠(yuǎn)小于國(guó)內(nèi)廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價(jià)格差異。海外電解槽呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)較國(guó)內(nèi)更強(qiáng)。國(guó)內(nèi) ALK 產(chǎn)品多為定制交付模式，產(chǎn)品規(guī)格變化較多，客戶需求也不固定。國(guó)內(nèi)央企參與為主的大型示范項(xiàng)目一定程度上推動(dòng)制氫裝備廠家進(jìn)行功能創(chuàng)新，如多對(duì)一的大規(guī)模制氫撬塊，低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規(guī)格、固定設(shè)計(jì)，從電解小室，到電解槽、氣液分離框架、電氣設(shè)備均為標(biāo)準(zhǔn)版本。這兩種模式各有利弊，未來(lái)的發(fā)展方向存在一定不確定性。洛陽(yáng)附近電解水制氫設(shè)備廠家該設(shè)備通過(guò)特定的膜過(guò)濾技術(shù)，將氫氣從混合氣體中分離出來(lái)。

水電解制氫設(shè)備是一種將水分解成氫和氧的方法，將電流通過(guò)水電解槽內(nèi)的電極，在負(fù)極處放電，把水分解成氫和氧。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易用，可以用于小型化應(yīng)用，并且獲取的氫氣純度高，可以達(dá)到99.999%以上。但是由于電解過(guò)程效率不高，能耗較大，并且需要消耗大量的水資源，因此應(yīng)用范圍受到一定限制。膜分離制氫設(shè)備是一種利用高選擇性分離膜過(guò)濾氫氣的方法。該設(shè)備通過(guò)特定的膜過(guò)濾技術(shù)，將氫氣從混合氣體中分離出來(lái)。其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、處理量大，同時(shí)不需要消耗大量水資源，并且節(jié)能環(huán)保。但是由于膜材料成本相對(duì)較高，加上運(yùn)行過(guò)程中難以處理一些不純凈的物質(zhì)，導(dǎo)致其在應(yīng)用范圍上有些受限。

強(qiáng)堿性溶液作為電解液生產(chǎn)氫氣的工藝在20世紀(jì)中期被工業(yè)化。雖然其成本相對(duì)較低，但許多研究發(fā)現(xiàn)，使用堿性溶液作為電解質(zhì)的過(guò)程消耗大量淡水資源，堿液易流失和腐蝕、能耗高，與可再生能源發(fā)電的適配性較差。新興的堿性AEM技術(shù)因其高效、低成本的優(yōu)勢(shì)作為下一代堿性電解技術(shù)的發(fā)展方向而受到關(guān)注。它可以實(shí)現(xiàn)比PEM技術(shù)和SOEC技術(shù)同等甚至更高的電解效率，并降低了整體成本。然而，目前的陰離子交換膜有一定局限性，未來(lái)AEM技術(shù)的突破點(diǎn)可能是開(kāi)發(fā)高穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命的陰離子交換膜。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)堿性溶液作為電解質(zhì)技術(shù)的研究主要集中在尋找耐腐蝕的膜電極材料和合適的催化劑上。電解水制氫設(shè)備在未來(lái)的能源領(lǐng)域中擁有重要的應(yīng)用前景。

從目前國(guó)內(nèi)外主流的堿性電解槽生產(chǎn)廠家對(duì)外公布的產(chǎn)品參數(shù)來(lái)分析，大部分設(shè)備制造商的制氫裝備出口壓力為 1.4MPa－1.6MPa 范圍，其中部分廠家也逐步提高堿性電解槽裝備出口制氫壓力，比較高可達(dá) 3.2MPa。制氫裝備出口壓力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢(shì)，究其原因主要是氫氣的下游應(yīng)用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應(yīng)壓力約為 13.5MPa－15MPa、甲醇反應(yīng)器壓力約為 4.5MPa－6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa，氫氣下游實(shí)際應(yīng)用壓力會(huì)有提高，而制氫裝備出口壓力至氫氣場(chǎng)景接入之間就存在一個(gè)氫氣壓差，就需要配置氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)根據(jù)流量、壓縮比、溫度、類(lèi)型等因素影響，就會(huì)投入不同的氫氣壓縮成本，提升氫氣從制氫到用氫的單位氫氣成本價(jià)格。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模大約在200 Nm3/h，國(guó)外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)?？梢赃_(dá)到500Nm3/h。張家口專(zhuān)業(yè)電解水制氫設(shè)備公司

常見(jiàn)的電解水制氫設(shè)備包括堿性電解水制氫設(shè)備、酸性電解水制氫設(shè)備和固體氧化物電解水制氫設(shè)備。PEM電解水制氫呼市

我國(guó)的電解水制氫技術(shù)起源于蘇聯(lián)設(shè)備，對(duì)其商業(yè)應(yīng)用需追溯到 19 世紀(jì) 90 年代。國(guó)內(nèi)大規(guī)模的電解水制氫技術(shù)以堿水電解制氫為主，該種設(shè)備技術(shù)流程簡(jiǎn)單，操作方便，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際水準(zhǔn)。堿性水電解通常采用 KOH 作為電解液，電解質(zhì)的質(zhì)量濃度一般為 20%－30%以保證電解液具有較高的電導(dǎo)率，并且電解槽需要強(qiáng)制對(duì)流。較高的電解槽溫度有利于降低電極反應(yīng)的過(guò)電位和溶液的電阻，但會(huì)加劇材料的腐蝕。故電解槽的溫度應(yīng)綜合考慮以上兩個(gè)方面，當(dāng)前，工業(yè)化堿性水電解槽一般在 85℃~95℃下運(yùn)行。電解槽內(nèi)的壓力也會(huì)對(duì)整個(gè)水電解過(guò)程產(chǎn)生影響。通過(guò)加壓可以減少電解槽內(nèi)氣體體積，使氣體停滯時(shí)間縮短，從而提高電解槽內(nèi)電解液的電導(dǎo)率，當(dāng)前工業(yè)化堿性電解槽工作壓力在 3.2MPa 以內(nèi)。同時(shí)高壓設(shè)備無(wú)需使用費(fèi)用較高的氫氣壓縮機(jī)，能夠減少啟動(dòng)成本，近一些高壓設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始得到發(fā)展。PEM電解水制氫呼市