未來,,隨著各國(guó)補(bǔ)助力度加大與更多大型項(xiàng)目落地,,國(guó)際電解水制氫產(chǎn)能或?qū)⒗^續(xù)成番增長(zhǎng)。一方面,,海外有較多大型規(guī)劃綠氫項(xiàng)目?jī)?chǔ)備,,全球經(jīng)過投資決議的萬噸級(jí)電解水制氫項(xiàng)目已有近50項(xiàng);另一方面,,全球尤其歐洲各國(guó)對(duì)綠氫生產(chǎn)的補(bǔ)貼資金逐漸到位,,疊加航運(yùn)、化工等領(lǐng)域?qū)α闾既剂吓c零碳原料的需求增長(zhǎng),,或會(huì)推動(dòng)2024年多項(xiàng)萬噸級(jí)項(xiàng)目落地開工,。結(jié)合各國(guó)項(xiàng)目規(guī)劃,、補(bǔ)貼進(jìn)展、碳市場(chǎng)等多方面預(yù)測(cè),,樂觀情境下,,到2025年底全球(含中國(guó))綠氫累計(jì)產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L(zhǎng)至約140萬噸/年,到2030年底全球(含中國(guó))綠氫累計(jì)產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L(zhǎng)至約1600萬噸/年,。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,。赤峰附近電解水制氫設(shè)備銷售
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(jiǎn)單地描述為:在兩個(gè)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(yùn)行時(shí),,槽壓一般在 1.9 V 到 2.6 V 之間,。廊坊專業(yè)電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量固體氧化物電解水制氫設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程,,并且具有較高的穩(wěn)定性,,但是設(shè)備成本較高。
2023年全球電解水制氫項(xiàng)目開始向大型化,、萬噸級(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)中石化新疆庫車綠氫項(xiàng)目,氫氣產(chǎn)能約2萬噸/年,,電解槽裝機(jī)260MW,。另有1萬噸/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1萬噸/年),電解槽裝機(jī)60MW,。
理論分解電壓:不計(jì)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(dòng)勢(shì)電解水的理論分解電壓是1.23V,。不過在實(shí)際操作中,,由于電極極化、溶液電阻等因素,,實(shí)際分解電壓往往大于理論分解電壓,。實(shí)際分解電壓:一般在1.8-2.0V左右。超電壓:電流通過電極時(shí)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(shí)際電解溫度較高且循環(huán),,所以可忽略不計(jì)。(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),。取決于功率的大小,,一個(gè)PEM電解槽包含數(shù)十甚至上百個(gè)電解池。
水電解制氫有不同的類型,,主要根據(jù)使用的電解質(zhì)和傳導(dǎo)的離子種類來區(qū)分,。常見的有以下幾種:-質(zhì)子交換膜(PEM)水電解:使用固態(tài)聚合物膜作為電解質(zhì),傳導(dǎo)H +離子,。具有高效率,、高純度、低溫度,、低壓力等優(yōu)點(diǎn),,但也有成本高、壽命短,、易堵塞等缺點(diǎn),。-堿性水電解:使用液態(tài)堿性溶液(如NaOH或KOH)作為電解質(zhì),傳導(dǎo)OH -離子,。具有成本低,、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),,但也有效率低,、純度差、高溫度,、高壓力等缺點(diǎn),。固體氧化物(SOEC)水電解:使用固態(tài)陶瓷材料作為電解質(zhì),傳導(dǎo)O 2-離子,。具有高效率,、高純度、可逆性等優(yōu)點(diǎn),,但也有成本高,、壽命短、高溫度(700~800℃)等缺點(diǎn),。水電解制氫被認(rèn)為是未來制氫的發(fā)展方向,,特別是利用可再生能源電解水制氫。河北本地電解水制氫設(shè)備廠家
電解水制氫系統(tǒng)主要由電解槽,、電源系統(tǒng),、氣體分離與純化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成。赤峰附近電解水制氫設(shè)備銷售
氫氣具有高能量密度,、易于儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化等特點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于燃料電池、航空航天,、化工等領(lǐng)域。燃料電池是一種將氫氣和氧氣通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置,,它具有零排放,、高效率、低噪音等優(yōu)點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于汽車,、船舶、飛機(jī)等交通工具,;航空航天領(lǐng)域中,,氫氣被用作火箭燃料,因?yàn)樗娜紵a(chǎn)生的副產(chǎn)品是水,,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,;化工領(lǐng)域中,氫氣被用作還原劑,、氫化劑,、氫氣焊等。氫氣是一種易燃易爆的氣體,,因此在制造,、儲(chǔ)存和使用過程中需要注意安全。在制造氫氣的過程中,,需要注意電解槽的設(shè)計(jì),、電流密度的控制、氣體的分離和純化等因素,,以避免火災(zāi)和的發(fā)生,;在儲(chǔ)存和使用氫氣的過程中,需要采取相應(yīng)的安全措施,,如加壓儲(chǔ)存,、防爆裝置、防靜電等,,以確保人員和環(huán)境的安全,。赤峰附近電解水制氫設(shè)備銷售