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我國(guó)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(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在政策、資金等多因素疊加催化下,近幾年國(guó)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(zhǎng)三角、珠三角、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)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(shí)驗(yàn)階段。實(shí)驗(yàn)室供氫,通常使用PEM電解水設(shè)備,因?yàn)闅錃獗容^純。誰知道Giner何時(shí)推出PEM電解水產(chǎn)品
為此降低貴金屬Pt、Pd載量,開發(fā)適應(yīng)酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點(diǎn)。膜電極中析氫、析氧電催化劑對(duì)整個(gè)水電解制氫反應(yīng)十分重要。理想電催化劑應(yīng)具有抗腐蝕性、良好的比表面積、氣孔率、催化活性、電子導(dǎo)電性、電化學(xué)穩(wěn)定性以及成本低廉、環(huán)境友好等特征。陰極析氫電催化劑處于強(qiáng)酸性工作環(huán)境,易發(fā)生腐蝕、團(tuán)聚、流失等問題,為保證電解槽性能和壽命,析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt、Pd貴金屬及其合金為主?,F(xiàn)有商業(yè)化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2,貴金屬材料成本高,阻礙PEM水電解制氫技術(shù)快速推廣應(yīng)用。誰知道Giner何時(shí)推出PEM電解水產(chǎn)品歐洲Fraunhofer ISE的報(bào)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。
不同于堿性水電解和PEM水電解,高溫固體氧化物水電解制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料,工作溫度800~1000℃,制氫過程電化學(xué)性能明顯提升,效率更高。SOEC電解槽電極采用非貴金屬催化劑,陰極材料選用多孔金屬陶瓷Ni/YSZ,陽極材料選用鈣鈦礦氧化物,電解質(zhì)采用YSZ氧離子導(dǎo)體,全陶瓷材料結(jié)構(gòu)避免了材料腐蝕問題。高溫高濕的工作環(huán)境使電解槽選擇穩(wěn)定性高、持久性好、耐衰減的材料受到限制,也制約SOEC制氫技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的選擇與大規(guī)模推廣。PEM水電解制氫技術(shù)具備快速啟停優(yōu)勢(shì),能匹配可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性,逐步成為P2G制氫主流技術(shù)。
在未來前20年中因Ir使用壽命及裝置未到報(bào)廢時(shí)限等因素,PEM水電解裝置中Ir資源回收利用還沒有得到有效實(shí)施,因此對(duì)新Ir資源需求總量增長(zhǎng)較快,到2045年Ir的需求量達(dá)到約1.5t?a,小于Ir的產(chǎn)量,因而供給可以滿足需求。在2045—2070年,新增PEM水電解裝置裝機(jī)容量不斷加大,同時(shí)Ir資源的回收利用量也不斷加大。由于Ir資源的回收利用,Ir資源的累計(jì)需求增長(zhǎng)率增長(zhǎng)幅度不斷減小,到2070年Ir的需求量為2t左右,增幅不大。因此,按照目前Ir的年產(chǎn)量,未來50年Ir供給可以滿足使用需求。相比于燃料電池催化劑開發(fā),PEM電解水的催化劑可選項(xiàng)相對(duì)較少。
在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬(如Rh、Pd和Pt).盡可能多地暴露活性位點(diǎn),提高本征活性,以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問題。對(duì)于負(fù)載催化劑,金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。本節(jié)討論酸性O(shè)ER材料發(fā)展,并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類),其它無機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜述。PEM電解水的膜厚,從原來的近180um正在逐步向120um,100um,90um不斷變薄。哪里可知蘇州競(jìng)力怎樣測(cè)試PEM電解水質(zhì)子交換膜
PEM電解水制氫過程中不產(chǎn)生額外的雜質(zhì),化學(xué)反應(yīng)比較單純。誰知道Giner何時(shí)推出PEM電解水產(chǎn)品
在電解水膜,質(zhì)子交換膜,陰離子交換膜,氫健康產(chǎn)品等領(lǐng)域內(nèi),已出現(xiàn)多種企業(yè)創(chuàng)新模式,正在重塑新能源行業(yè)的商業(yè)模式,推動(dòng)新能源市場(chǎng)開放和產(chǎn)業(yè)升級(jí),形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,對(duì)于能源的利用已不僅停留在清潔、低成本上,更多的是立足于智能管理、優(yōu)化操控等網(wǎng)絡(luò)化程度更強(qiáng)的能源利用。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興詞匯便隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能將是新時(shí)代。隨著國(guó)內(nèi)機(jī)會(huì)的逐漸飽和以及政策的逐步放開,走向國(guó)際化已成為中國(guó)能源企業(yè)當(dāng)下更為重要的發(fā)展特征之一。如何提高中國(guó)能源企業(yè)的國(guó)際化能力,已成為能源行業(yè)的大話題?,F(xiàn)在都在提倡能源互聯(lián)網(wǎng),而電解水膜,質(zhì)子交換膜,陰離子交換膜,氫健康產(chǎn)品的背景是未來能源行業(yè)的發(fā)、輸、用、儲(chǔ)以及金融交易等環(huán)節(jié)都會(huì)發(fā)生巨大變化。誰知道Giner何時(shí)推出PEM電解水產(chǎn)品
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