PEM电解水基本参数
  • 品牌
  • Fumatech,富马泰科,富马,钧希
  • 型号
  • FS-990-PK
PEM电解水企业商机

PEM电解水电解槽结构 与燃料电池类似,由膜电极、双极板等部件组成。膜电极提供反应场所,由质子交换膜和阴阳极催化剂组成。PEM 电解槽具有反应无污染、氢气无需分离碱液、转化效率高、能耗低、槽体结构紧凑、运行更加灵活( 负荷范围 0~150%) 、更适合可再生能源的波动性等优点,很多新建电解制氢项目开始选择PEM电解槽技术。但由于 PEM电解技术商业化时间不长,质子交换膜和铂电极催化剂等关键组件成本较高,导致 PEM 电解槽制造成本较高,为相同规模碱性电解槽的 3~5 倍。按照相同的计算原则,PEM电解槽制氢成本高于碱性电解槽,主要是 PEM 电解槽 采购成本太高,每年的折旧成本太高。设备折旧成本占到总成本的 44%,电耗成本占到 50%,所以降低成本还是要从这两方面入手。随着电费的下降,电力成本在总成 本中的比重逐渐下降,氢气成本也逐渐降低。当电费分别为 0.13 元/ kWh 和 0.2元/ kWh 时,氢气成 本分别为2.4元/Nm3和2. 71元/Nm3,成本占比分别为 24%和 33% 。与碱性电解槽制氢成本相比,仍有一定差距,主要在于PEM电解槽价格太贵,折旧成本太高PEM电解水技术已经接近成熟,目前在在大规模放大的阶段。哪里可知大连化物所PEM电解水用的质子交换膜

膜电极中析氢、析氧电催化剂对整个水电解制氢反应十分重要。理想电催化剂应具有抗腐蚀性、良好的比表面积、气孔率、催化活性、电子导电性、电化学稳定性以及成本低廉、环境友好等特征。阴极析氢电催化剂处于强酸性工作环境,易发生腐蚀、团聚、流失等问题,为保证电解槽性能和寿命,析氢催化剂材料选择耐腐蚀的Pt、Pd贵金属及其合金为主。现有商业化析氢催化剂Pt载量为0.4~0.6mg/cm2,贵金属材料成本高,阻碍PEM水电解制氢技术快速推广应用。为此降低贵金属Pt、Pd载量,开发适应酸性环境的非贵金属析氢催化剂成为研究热点。哪里可以买到中科科创怎样测试PEM电解水质子交换膜从全系统来看,PEM电解水系统因为附加的提纯和加压都相对而言简单一些,所以综合成本低。

对于负载催化剂,金属-载体相互作用和基底的导电性至关重要。酸性OER材料发展,并强调从机理分析性能提高.对金属性质(合金,单原子等)催化剂,氧化物(钌/铱氧化物,非贵金属氧化物),金属氧酸盐类(钙钛矿,烧绿石,其它氧酸盐类),其它无机金属和非金属材料进行周到综述。在酸性介质中贵金属Ru和Ir基催化剂具有优异的活性和可应用性,优于其他铂族金属(如Rh、Pd和Pt).尽可能多地暴露活性位点,提高本征活性,以尽量减少贵金属消耗,同时兼顾长期运行的稳定性是催化剂设计必须面临的问题。

碱性水电解制氢电解槽隔膜主要由石棉组成,起分离气体的作用。阴极、阳极主要由金属合金组成,如Ni-Mo合金等,分解水产生氢气和氧气。工业上碱性水电解槽的电解液通常采用KOH溶液,质量分数20%~30%,电解槽操作温度70~80℃,工作电流密度约0.25A/cm2,产生气体压力0.1~3.0MPa,总体效率62%~82%。碱性水电解制氢技术成熟,投资、运行成本低,但存在碱液流失、腐蚀、能耗高等问题。水电解槽制氢设备开发是国内外碱性水电解制氢研究热点。可再生能源加速发展使得大规模消纳可再生能源成为突出问题。PEM电解水的高热值对应的吉布斯电压为1.47V,通常1.6V为比较理想的工作电压。

质子交换膜电解水可普遍应用于燃料电池、电解水、氯碱工业等领域。PEM燃料电池及电解水发展迅速,国内外市场都呈现出较快的需求增长和广阔的发展前景。从2011年到2019年,PEM燃料电池出货量占比从44.9%进一步提升至82.7%,可见,全球PEM燃料电池出货量高速增长。依据中国氢能联盟对未来燃料电池系统成本的预测以及美国能源部披露的成本结构,综合测算,燃料电池应用领域每年为质子交换膜电解水带来的市场增量将持续增长,到2025年、2035年和2050年将分别为9.80亿、49.01亿和67.39亿,非常可观。作为电化学反应系统,PEM电解水的重要点是不要引入杂质。哪里可知大连化物所的PEM电解水

为了增强长时间稳定性,反应推荐使之连续,PEM电解水系统比较适合在运行中维持稳定。哪里可知大连化物所PEM电解水用的质子交换膜

目前,全世界的氢产量约为70Mt?a,主要消费方向以石油炼制、化工原料为主。根据中国氢能联盟研究院发布的数据,当单位制氢的碳排放(CO2)不高于4.9kg?kg时,制备的氢气才是清洁的煤制氢的碳排放强度接近风电、水电制氢的20倍,天然气制氢的碳排放强度也很高,两种方式制氢的碳排放均远超清洁制氢的碳排放标准;而以可再生资源发电,进行水电解制氢则能够满足清洁氢气的碳排放标准。需要强调的是,采用水电解制氢时,只有利用可再生能源电力制取的氢气才满足低碳排放的标准;而利用不可再生能源电力制取的氢气,从全生命周期来看,同样存在碳排放量大的问题。因此,水电解制氢是否属于清洁氢,要根据电网电力的种类来判断。现阶段,氢气主要用作工业原料,但在发电、供热、交通燃料等领域有巨大发展潜力。随着可再生能源发电比例和规模不断提升,间歇性电力“削峰填谷”的储能作用将得到普遍体现。哪里可知大连化物所PEM电解水用的质子交换膜

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