在直流電作用下,，水分子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣和氫氧根離子（OH–）,，氫氧根離子在電場和氫氧側(cè)濃度差的作用下穿過隔膜到達(dá)陽極,，在陽極一側(cè)發(fā)生析氧反應(yīng)，生成氧氣和水,。電解槽裝配時浸沒在高濃度（20%~30%）的KOH 溶液中,，此時離子電導(dǎo)率比較大，主要缺點是電解液具有腐蝕性,，NaOH 和NaCl 溶液也可作電解液,，但不常用。堿槽的電解池分成兩個電極,，電極將氣密隔膜分開,。由于隔膜的阻礙，氫氣和氧氣不會通過隔膜混合在一起,，但是電解液卻可以通過隔膜進(jìn)入另一側(cè),。制氫系統(tǒng)運行時，氫氣和堿液的混合液以及氧氣與堿液的混合液分別經(jīng)過氣水分離器,，將氣體和溶液分離,，堿液回流至電解槽，氫氣和氧氣分別進(jìn)入純化裝置提純后進(jìn)行收集,。壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,，從而實現(xiàn)純化的方法。烏海國內(nèi)電解水制氫設(shè)備公司

現(xiàn)在世界上每年消耗的氫氣在5000萬噸左右,，其中96%來自化石能源,，*4%來自電解水,，而且所用的電也并非全部來自可再生能源。綠氫是統(tǒng)籌解決全球氣候變化,、能源安全與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要措施,，伴隨著以綠色低碳為特征的能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)變革在世界范圍內(nèi)興起，綠氫發(fā)展將不斷加速,。發(fā)展綠色氫能也是促進(jìn)我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),，加快我國發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型的強勁動力。主要表現(xiàn)在：能源維度：利用本土可再生能源制氫,，降低化石能源進(jìn)口依賴,，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提升能源自給與穩(wěn)定性,。環(huán)境層面：助力各行業(yè)脫碳,，尤其助力高排放行業(yè)達(dá)成碳中和，減少污染排放,，改善大氣質(zhì)量,。經(jīng)濟領(lǐng)域：催生產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)新興產(chǎn)業(yè)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳升級,，創(chuàng)造大量就業(yè)崗位,，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。技術(shù)方面：激發(fā)多領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新,，增強自主創(chuàng)新力,，利于國際合作交流，提升國際能源領(lǐng)域話語權(quán),。青島專業(yè)電解水電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,，市場規(guī)模正不斷擴大。

堿性電解水技術(shù)是電解水技術(shù)中發(fā)現(xiàn)得早的,，也是目前電解水技術(shù)中為成熟的,。其原理可以簡單地描述為：在兩個電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來,，在陽極,，OH-發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，在陰極,，H+被還原生成氫氣,，如圖 1-1 所示,。通常高比表面的鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽極催化劑,，并在上面負(fù)載錳、鎢和釕的氧化物,，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的 KOH 或者 Na OH 溶液作為電解液,，鍍有高比表面鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑,，運行時，槽壓一般在 1.9 V 到 2.6 V 之間,。

PEM電解水制氫：原理：采用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì),，以純水為電解原料，通過直流電實現(xiàn)水電解,。特點：該技術(shù)具有高電流密度,、高純度氫氣、快速響應(yīng)以及高工作效率等優(yōu)勢,。然而,，其設(shè)備成本相對較高，且需要在強酸性和高氧化性的環(huán)境下運行,。應(yīng)用：PEM電解水制氫技術(shù)特別適用于需要高純度氫氣的領(lǐng)域,，例如燃料電池汽車加氫站、食品工業(yè)以及半導(dǎo)體制造等,。此外,，其迅速響應(yīng)的特性也使其非常適合與可再生能源結(jié)合使用。電解水制氫系統(tǒng)涵蓋了多個關(guān)鍵組件,，包括電解槽,、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化模塊,、冷卻體系以及控制系統(tǒng)等,。其中，電解槽作為系統(tǒng)的**,，其功能在于將水高效地電解為氫氣和氧氣,。PEM電解水制氫裝置輔助系統(tǒng)包括四大系統(tǒng)：電源供應(yīng)系統(tǒng)、氫氣干燥純化系統(tǒng),、去離子水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),。

從常遠(yuǎn)的角度來看，通過電解水制取的綠色氫氣是未來發(fā)展的主旋律,，光伏產(chǎn)生的富余綠色電力用來電解水,，制備成氫氣，并存儲起來,。這種模式是目前人類為理想的綠色能源組合方式,。我國發(fā)展光伏和氫能源，可以有效降低溫室氣體的排放,，是碳中和和碳達(dá)峰的宏偉目標(biāo)的重要舉措,。同時，由于氫能源的存儲和運輸可以跨越時間和地點，當(dāng)未來十幾年后,，我國的能源安全就能得到更好的保障,。電解水制取氫氣的過程中沒有溫室氣體的排放，屬于綠氫,，是比較符合人類環(huán)保要求的一種氫氣制取方式,。電解水制氫主要有四種技術(shù)路線：堿性電解水制氫（ALK）、質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEM）,、固體氧化物電解水制氫（SOEC）,、陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。而酸性電解水制氫設(shè)備因為其高效,、高純度的氫氣產(chǎn)出而備受關(guān)注,，但是設(shè)備價格和穩(wěn)定性相對較差。電解制氫河南

PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨,、煉油,、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè),。烏海國內(nèi)電解水制氫設(shè)備公司

理論分解電壓：不計任何損耗,，只考慮水的自由能變化(電功)，該電壓用于克服電解產(chǎn)生的可逆電動勢電解水的理論分解電壓是1.23V,。不過在實際操作中,，由于電極極化、溶液電阻等因素,，實際分解電壓往往大于理論分解電壓,。實際分解電壓：一般在1.8-2.0V左右。超電壓：電流通過電極時產(chǎn)生極化現(xiàn)象,，使電極電位偏離平衡值,，此偏離值即為超電壓。產(chǎn)生原因：(1)濃差極化:電極過程某些步驟遲緩,，使電極表面附近的反應(yīng)物離子濃度低于電解液中的濃度,，電極電位偏離平衡電位。高電流密度下容易出現(xiàn),，但實際電解溫度較高且循環(huán),，所以可忽略不計。(2)活化極化:參加電極反應(yīng)的某些粒子缺少活化能來完成電子轉(zhuǎn)移,，使陽極上氧化反應(yīng)難以釋放電子,，陰極上還原反應(yīng)難以吸收電子，電極電位偏離平衡電位,。低電流密度下容易出現(xiàn),。烏海國內(nèi)電解水制氫設(shè)備公司