隨著日益增長的低碳減排需求，氫的綠色制取技術(shù)受到普遍重視，利用可再生能源進(jìn)行電解水制氫是目前眾多氫氣來源方案中碳排放較低的工藝。本文梳理了氫能需求和規(guī)劃的進(jìn)展、電解水制氫的示范項(xiàng)目情況，重點(diǎn)分析了電解水制氫技術(shù)，涵蓋技術(shù)分類、堿水制氫應(yīng)用、質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫。研究認(rèn)為，提升電催化劑活性、提高膜電極中催化劑的利用率、改善雙極板表面處理工藝、優(yōu)化電解槽結(jié)構(gòu)，有助于提高PEM電解槽的性能并降低設(shè)備成本；PEM電解水制氫技術(shù)的運(yùn)行電流密度高、能耗低、產(chǎn)氫壓力高，適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性特征、易于與可再生能源消納相結(jié)合，是電解水制氫的適宜方案。結(jié)合氫儲運(yùn)與電解制氫的技術(shù)特征研判、我國輸氫需求，提出發(fā)展建議：利用西北、西南、東北等區(qū)域豐富的可再生能源，通過電解水制氫產(chǎn)生高壓氫。把PEM電解水系統(tǒng)中的陰極和陽極進(jìn)行調(diào)換，就可以看成是AEM電解水系統(tǒng)?？煞裰绖P豪達(dá)PEM電解水用的膜電極
PEM電解水對測試臺也有相應(yīng)的需求 比較典型的產(chǎn)品介紹如下：測試臺是用于對PEM電解槽進(jìn)行詳細(xì)評估和表征的全功能設(shè)備。 包括集成電源，恒電位儀，用于EIS的阻抗分析儀，以及用于溫度，壓力，流速監(jiān)視的實(shí)時(shí)傳感器?？蓪蝹€(gè)電解槽進(jìn)行詳細(xì)控制，診斷和分析的實(shí)驗(yàn)室的理想選擇。PEMEC電解水測試臺強(qiáng)大的軟件提供對測試單元的完全控制和監(jiān)視。 內(nèi)置實(shí)驗(yàn)包括恒定，掃描或階梯式電壓或電流控制測量。 通過恒電位儀或電源在電壓或電流控制之間輕松輕松地切換。可否知道陽光氫能怎樣測試PEM電解水質(zhì)子交換膜對于PEM電解水系統(tǒng)開發(fā)而言，需要從內(nèi)往外做系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個(gè)風(fēng)口。質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池中心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。從價(jià)值量看，氫能源燃料電池中成本占比較高的自然是燃料電池電堆，其次是儲氣瓶，而在燃料電池堆中，有個(gè)關(guān)鍵材料，那就是質(zhì)子交換膜，且成本占到了28%，從整體看，質(zhì)子交換膜成本約占燃料電池總成本的4.08%，幾乎決定了燃料電池的成本。質(zhì)子交換膜上游主要包括基礎(chǔ)材料和過程材料兩個(gè)部分：基礎(chǔ)材料即螢石，利用上游原材料制備可用于后續(xù)加工的各類全氟、非全氟以及特種樹脂。下游應(yīng)用方面，質(zhì)子交換膜可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域。
作為媒介氫氣促進(jìn)可再生能源時(shí)空再分布，助力電力系統(tǒng)與難以深度脫碳的工業(yè)、建筑和交通運(yùn)輸部門建立起產(chǎn)業(yè)聯(lián)系，不斷豐富氫氣的應(yīng)用場景。這也為PEM水電解制氫技術(shù)帶來巨大的發(fā)展空間。相比PEM水電解，AEM水電解選用固體聚合物陰離子交換膜作為隔膜材料，膜電極催化劑、雙極板材料可選性更寬廣，未來突破陰離子交換膜和高活性非貴金屬催化劑等關(guān)鍵材料有望明顯降低電解槽制造成本。應(yīng)用推廣方面，當(dāng)下電力系統(tǒng)中波動(dòng)性可再生能源份額不斷上升，未來幾十年這一趨勢仍將延續(xù)。可再生能源制氫是單獨(dú)綠色低碳制氫方式，不但能提高電網(wǎng)靈活性，而且可遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和分配可再生能源，支持可再生能源更大規(guī)模的發(fā)展。PEM電解水系統(tǒng)，對水的導(dǎo)電率要求較高。
作為水電解槽膜電極的中心部件，質(zhì)子交換膜電解水電解水不但傳導(dǎo)質(zhì)子，隔離氫氣和氧氣，而且還為催化劑提供支撐，其性能的好壞直接決定水電解槽的性能和使用壽命。長期被國外少數(shù)廠家壟斷，質(zhì)子交換膜電解水電解水價(jià)格高達(dá)幾百~幾千美元/m2。為降低膜成本，提高膜性能，國內(nèi)外重點(diǎn)攻關(guān)改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜電解水電解水、有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜電解水電解水和無氟質(zhì)子交換膜電解水電解水。全氟磺酸膜改性研究聚焦聚合物改性、膜表面刻蝕改性以及膜表面貴金屬催化劑沉積3種途徑。通過引入無機(jī)組分制備有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜電解水電解水，使其兼具有機(jī)膜柔韌性和無機(jī)膜良好熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能，成為近幾年的研究熱點(diǎn)。PEM電解水可以大量借助參考燃料電池行業(yè)的知識。哪里可以買到中科科創(chuàng)何時(shí)推出PEM電解水產(chǎn)品
PEM電解水，反應(yīng)的相應(yīng)速度快?？煞裰绖P豪達(dá)PEM電解水用的膜電極
放眼2019，變革與不確定仍然是能源領(lǐng)域?qū)⒁鎸Φ默F(xiàn)實(shí)，新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)必然加速能源行業(yè)洗牌。面對正在到來的變革，唯有立足當(dāng)下，才能把握時(shí)代的機(jī)遇；唯有認(rèn)清趨勢，才能迎接未來的挑戰(zhàn)。高新技術(shù)成果在電解水膜，質(zhì)子交換膜，陰離子交換膜，氫健康產(chǎn)品迅速推廣應(yīng)用。能源工業(yè)正在由低技術(shù)向高技術(shù)過渡，新技術(shù)已迅速地滲透到能源勘探、開發(fā)、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、利用的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備使煤礦開采效率成倍提高，新工藝和新技術(shù)促進(jìn)了深海油田的開發(fā)。全球人口增長速度明顯放緩，經(jīng)濟(jì)增速小幅下降將成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的大趨勢。較為樂觀屬貿(mào)易，預(yù)測后期世界相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)將以3.5%增速增長，其他機(jī)構(gòu)基本預(yù)測在3%左右。到2040年，世界貿(mào)易經(jīng)濟(jì)將在2015年的基礎(chǔ)上翻一番，達(dá)到100萬億到130萬億美元，而人口也將達(dá)到90億左右。然而未來能源需求增長和經(jīng)濟(jì)增長幅度并不是完全趨同。各家展望表示，從現(xiàn)在到2040年世界能源需求增長在25%到35%之間?？煞裰绖P豪達(dá)PEM電解水用的膜電極
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