誰能推薦中電豐業(yè)的PEM電解水用誰家的質(zhì)子交換膜

來源: 發(fā)布時間:2022-09-12

我國將氫能作為戰(zhàn)略能源技術(shù),給予持續(xù)的政策支持,推動產(chǎn)業(yè)化進程。在政策、資金等多因素疊加催化下,近幾年國內(nèi)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與裝備得到發(fā)展,形成長三角、珠三角、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點區(qū)域。水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣,分別從電解槽陽極和陰極析出。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同,通常將水電解制氫分為堿性水電解(AE)、質(zhì)子交換膜(PEM)水電解以及高溫固體氧化物水電解(SOEC)。目前SOEC制氫技術(shù)仍處于實驗階段。PEM電解水電堆,陽極使用銥作為催化劑,陰極使用鉑為催化劑。誰能推薦中電豐業(yè)的PEM電解水用誰家的質(zhì)子交換膜

現(xiàn)階段,氫氣主要用作工業(yè)原料,但在發(fā)電、供熱、交通燃料等領(lǐng)域有巨大發(fā)展?jié)摿?。隨著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升,間歇性電力“削峰填谷”的儲能作用將得到普遍體現(xiàn)。目前,全世界的氫產(chǎn)量約為70Mt,主要消費方向以石油煉制、化工原料為主。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù),當單位制氫的碳排放(CO2)不高于4.9kg/kg時,制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強度接近風電、水電制氫的20倍,天然氣制氫的碳排放強度也很高,兩種方式制氫的碳排放均遠超清潔制氫的碳排放標準;而以可再生資源發(fā)電,進行水電解制氫則能夠滿足清潔氫氣的碳排放標準。需要強調(diào)的是,采用水電解制氫時,只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿足低碳排放的標準;而利用不可再生能源電力制取的氫氣,從全生命周期來看,同樣存在碳排放量大的問題。因此,水電解制氫是否屬于清潔氫,要根據(jù)電網(wǎng)電力的種類來判斷。有誰知道ArevaPEM電解水用的質(zhì)子交換膜歐洲Fraunhofer ISE的報告顯示,堿性的電解水系統(tǒng)電堆便宜,PEM電解水系統(tǒng)電堆貴。

雖然Ir陽極催化劑成本在整個電解槽成本中占比不大,但若未來PEM水電解制氫技術(shù)大規(guī)模普及,其需求量會大幅度上升。目前,全世界Ir產(chǎn)量少于9t?a,因此在PEM水電解技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后,陽極催化劑的成本占比會逐漸提升。Ir資源儲量能否支撐整個PEM水電解制氫技術(shù)的未來發(fā)展,成為業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的焦點,國外機構(gòu)對此進行了相關(guān)研究預(yù)測。按照目前用量水平來計算,膜電極上的Ir用量為2mg?cm2,而膜電極典型運行參數(shù)為4W?cm2,因而1GW級PEM電解槽的Ir用量為500kg。

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個風口。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。PEM電解水的制氧功能可以在魚類的養(yǎng)殖中充分使用。

質(zhì)子交換膜電解水水電解器(PEMWE)技術(shù)在可再生能源的電催化制氫方面受到關(guān)注。它具有立即響應(yīng)、更高的質(zhì)子電導(dǎo)率、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優(yōu)點。借助創(chuàng)新的實驗方法和先進的表征技術(shù),在揭示酸性介質(zhì)中動態(tài)OER的復(fù)雜性和開發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑方面取得了重要成果。本綜述重點介紹了在酸性介質(zhì)中開發(fā)OER電催化劑的反應(yīng)和降解機制以及較新進展。此外,還在設(shè)備層面討論了PEM水電解的進展。然而,所開發(fā)的催化劑及相關(guān)裝置的性能與工業(yè)應(yīng)用仍有一定差距。未來可再生能源的發(fā)電端的企業(yè),對PEM電解水的需求會更大。哪里可以買到賽克賽斯PEM電解水用的德國膜

簡單的PEM電解水系統(tǒng)是水杯,氫水杯當中使用PEM電解水可以在水中產(chǎn)生氫氣泡。誰能推薦中電豐業(yè)的PEM電解水用誰家的質(zhì)子交換膜

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格高達幾百~幾千美元/m2。為降低膜成本,提高膜性能,國內(nèi)外重點攻關(guān)改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜電解水電解水、有機/無機納米復(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。通過引入無機組分制備有機/無機納米復(fù)合質(zhì)子交換膜電解水電解水,使其兼具有機膜柔韌性和無機膜良好熱性能、化學穩(wěn)定性和力學性能,成為近幾年的研究熱點。誰能推薦中電豐業(yè)的PEM電解水用誰家的質(zhì)子交換膜

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