堿性電解水制氫技術(shù)被認(rèn)為是成熟且成本效益比較高的電解水技術(shù),。一般采用 KOH 或 NaOH 作為電解液，濃度在 20%~30% 之間,，隔膜多采取聚苯硫醚,、聚砜等多孔聚合物材料,。其原理為在兩個(gè)電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽(yáng)兩極分離開(kāi)來(lái),，在陰極水分子被還原,，生成氫氣和氫氧根離子，生成的氫氧根離子穿過(guò)隔膜到達(dá)陽(yáng)極,，在陽(yáng)極側(cè)失電子析氧,，生成氧氣和水。堿性電解水制氫系統(tǒng)主要包括堿性電解槽主體和BOP輔助系統(tǒng),。電解槽主體由端壓板,、密封墊、極板,、電板,、隔膜等零部件組裝而成,。燃料電池汽車被視為整個(gè)綠氫行業(yè)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但下一步的關(guān)鍵是成本下降,，同時(shí)帶動(dòng)更大場(chǎng)景更大規(guī)模應(yīng)用,。赤峰國(guó)內(nèi)電解水制氫技術(shù)

電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液。堿性電解水制氫系統(tǒng)主要包括堿性電解槽主體和輔助系統(tǒng)(BOP),。堿性電解槽主體由端壓板,、密封墊、極板,、電板,、隔膜等零部件組裝而成，電解槽包括數(shù)十甚至上百個(gè)電解小室,，由螺桿和端板把這些電解小室壓在一起形成圓柱狀或正方形,，每個(gè)電解小室以相鄰的2個(gè)極板為分界，包括正負(fù)雙極板,、陽(yáng)極電極,、隔膜、密封墊圈,、陰極電極6個(gè)部分,。堿性電解槽主要成本構(gòu)成為：電解電堆組件45%和系統(tǒng)輔機(jī)55%；電解槽成本中55%是膜片及膜組件,。赤峰國(guó)內(nèi)電解水制氫技術(shù)電解水制氫技術(shù)主要分為堿性電解水制氫和質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫兩種,。

2023年全球電解水制氫項(xiàng)目開(kāi)始向大型化、萬(wàn)噸級(jí)發(fā)展,。據(jù)能景研究統(tǒng)計(jì),，2023年1月至12月全球新增建成的電解水制氫項(xiàng)目中，千噸級(jí)以上氫氣產(chǎn)能的項(xiàng)目數(shù)量占比增大,，由上一年度同期的約12%提升到了29%,。其中，2023年全球至少3項(xiàng)達(dá)到了萬(wàn)噸級(jí)氫氣產(chǎn)能,，其中規(guī)模比較大的是中國(guó)中石化新疆庫(kù)車綠氫項(xiàng)目,，氫氣產(chǎn)能約2萬(wàn)噸/年，電解槽裝機(jī)260MW,。另有1萬(wàn)噸/年氫氣產(chǎn)能項(xiàng)目2項(xiàng),，分別為中國(guó)的三峽集團(tuán)內(nèi)蒙古納日松光伏制氫項(xiàng)目，電解槽裝機(jī)70MW,；巴西比較大氮肥企業(yè)Unigel位于卡馬薩里的一期綠氨項(xiàng)目（設(shè)計(jì)產(chǎn)能1萬(wàn)噸/年）,，電解槽裝機(jī)60MW。

電解液的電阻受多種因素的影響,。首先是電解液的種類和濃度,。例如,，在堿性電解液中，氫氧化鉀（KOH）濃度的變化會(huì)改變電解液的導(dǎo)電性,。一般而言,，濃度越高，離子數(shù)量越多,，導(dǎo)電性越好,，電阻越小，電壓損耗也會(huì)相應(yīng)降低,。但是過(guò)高的濃度可能會(huì)導(dǎo)致其他問(wèn)題,，如腐蝕電極等。其次是溫度,。溫度升高,，電解液中離子的運(yùn)動(dòng)速度加快，離子遷移率增加,，使得電解液的電阻減小,。例如，當(dāng)溫度從20℃升高到80℃時(shí),，氫氧化鉀電解液的電阻會(huì)降低，從而減少電壓損耗,。另外,，電解池的幾何結(jié)構(gòu)也會(huì)影響電壓損耗。電極間距越大,，離子傳輸?shù)木嚯x越長(zhǎng),，電解液的電阻就越大，電壓損耗也就越大,。同時(shí),，電解池的形狀、電極的大小和排列方式等也會(huì)對(duì)電解液的電阻產(chǎn)生一定的影響,。國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級(jí)可再生能源電解水制氫應(yīng)用項(xiàng)目仍然以堿性水電解為主,。

AEM電解池是組成AEM電解系統(tǒng)的基本單位，多個(gè)AEM電解池一起組成了AEM電解模塊,。大量的AEM電解模塊和多個(gè)輔助系統(tǒng)一起構(gòu)成了AEM電解水系統(tǒng),。AEM電解模塊與PEM電解槽結(jié)構(gòu)類似，其輔助系統(tǒng)包括氧氣處理和干燥系統(tǒng),、水箱,、水處理凈化系統(tǒng)和交流直流轉(zhuǎn)換器等設(shè)備。陰離子交換膜AEM電解池的關(guān)鍵組成部分為陰離子交換膜組,，由有機(jī)陽(yáng)離子聚合物骨架和共價(jià)附著在骨架上的陽(yáng)離子組成,。陰極材料,、陽(yáng)極材料和陰離子交換膜是AEM電解池的，直接影響著AEM電解池的工作效率和設(shè)備壽命,。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料,，產(chǎn)生的氫氣中不會(huì)帶入堿霧，有利于提升氫氣品質(zhì),。日照PEM電解水制氫技術(shù)

它具備將大量可再生能源電力轉(zhuǎn)移到難以深度脫碳工業(yè)部門的潛力,。赤峰國(guó)內(nèi)電解水制氫技術(shù)

堿性電解水技術(shù)比較大的缺點(diǎn)在于工作電流密度較低、電解槽效率不高,、占地面積大,。特別在冬季，設(shè)備需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱,，啟動(dòng)時(shí)間大概需要2 h,。不過(guò)堿性電解水電解槽、隔膜等設(shè)備,、材料的加工,、制備工藝在我國(guó)已經(jīng)基本成熟，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完善,，是目前在我國(guó)**適合規(guī)?；募夹g(shù)路線。通過(guò)調(diào)研了解,，目前國(guó)內(nèi)比較大單槽制氫規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 3000 Nm3/h,，電解槽直流電耗比較低可以達(dá)到4.2 kW·h/Nm3。其原理為在兩個(gè)電極之間施以直流電,，并用隔膜將陰陽(yáng)兩極分離開(kāi)來(lái),，在陰極水分子被還原，生成氫氣和氫氧根離子,，生成的氫氧根離子穿過(guò)隔膜到達(dá)陽(yáng)極,，在陽(yáng)極側(cè)失電子析氧，生成氧氣和水,。赤峰國(guó)內(nèi)電解水制氫技術(shù)