在市場(chǎng)化進(jìn)程方面,，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是一些大型項(xiàng)目的應(yīng)用,。AWE采用氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質(zhì),，以石棉為隔膜，分離水產(chǎn)生氫氣和氧氣,，效率通常在70%~80%,。一方面，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如Ni,、CO,、Mn等），因而電解槽中的催化劑造價(jià)較低,，但產(chǎn)氣中含堿液,、水蒸氣等，需經(jīng)輔助設(shè)備除去,；另一方面,，AWE難以快速啟動(dòng)或變載、無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫的速度,，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差,。下游應(yīng)用方面，質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池,、電解水,、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域。河北AEM電解水制備

過(guò)去5年電解槽成本已下降了40%,，但是投資和運(yùn)行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問(wèn)題,，這與目前析氧、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關(guān),。為此降低催化劑與電解槽的材料成本,，特別是陰、陽(yáng)極電催化劑的貴金屬載量,，提高電解槽的效率和壽命,，是PEM水電解制氫技術(shù)發(fā)展的研究重點(diǎn),。與堿性水電解制氫相比，PEM水電解制氫工作電流密度更高（?1A/cm2）,，總體效率更高（74%~87%）,，氫氣體積分?jǐn)?shù)更高（>99·99%），產(chǎn)氣壓力更高（3~4MPa）,，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度更快,，能適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù),。目前PEM水電解制氫技術(shù)已在加氫站現(xiàn)場(chǎng)制氫,、風(fēng)電等可再生能源電解水制氫、儲(chǔ)能等領(lǐng)域得到示范應(yīng)用并逐步推廣,。山東AEM電解水生產(chǎn)廠家在PEM水電解過(guò)程中,，電解槽陽(yáng)極的析氧反應(yīng)是該過(guò)程的速控步驟。

陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)與陰極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)的大小,，是水電解制氫效率高低的主要影響因素之一,，通常陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陰極反應(yīng)過(guò)電勢(shì)。PEM水電解制得的氫氣純度高,，而且其制氫負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)在0～1之間智能連續(xù)自動(dòng)化控制,，因而PEM水電解制氫逐步取代了傳統(tǒng)的堿水制氫和氫氣瓶組等方式。由于氫氣可以大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ),，相對(duì)于其他儲(chǔ)能方式,，在時(shí)間尺度和規(guī)模尺度上均有明顯優(yōu)勢(shì)；結(jié)合可再生能源電力的波動(dòng)性,，可以充分發(fā)揮氫氣的儲(chǔ)能優(yōu)點(diǎn),，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低成本制氫。在PEM水電解過(guò)程中,，電解槽陽(yáng)極的析氧反應(yīng)是該過(guò)程的速控步驟。

質(zhì)子交換膜水電解器(PEMWE)技術(shù)在可再生能源的電催化制氫方面受到關(guān)注,。它具有立即響應(yīng),、更高的質(zhì)子電導(dǎo)率、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優(yōu)點(diǎn),。借助創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法和先進(jìn)的表征技術(shù),，在揭示酸性介質(zhì)中動(dòng)態(tài)OER的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑方面取得了重要成果。本綜述重點(diǎn)介紹了在酸性介質(zhì)中開(kāi)發(fā)OER電催化劑的反應(yīng)和降解機(jī)制以及較新進(jìn)展,。此外,，還在設(shè)備層面討論了PEM水電解的進(jìn)展。然而,，所開(kāi)發(fā)的催化劑及相關(guān)裝置的性能與工業(yè)應(yīng)用仍有一定差距,。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜、陰陽(yáng)極催化層、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層,、陰陽(yáng)極端板等,。

堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用,。陰極,、陽(yáng)極主要由金屬合金組成，如Ni-Mo合金等,，分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣,。工業(yè)上堿性水電解槽的電解液通常采用KOH溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%,，電解槽操作溫度70~80℃,，工作電流密度約0.25A/cm2，產(chǎn)生氣體壓力0.1~3.0MPa,，總體效率62%~82%,。堿性水電解制氫技術(shù)成熟，投資,、運(yùn)行成本低,，但存在堿液流失、腐蝕,、能耗高等問(wèn)題,。水電解槽制氫設(shè)備開(kāi)發(fā)是國(guó)內(nèi)外堿性水電解制氫研究熱點(diǎn)?？稍偕茉醇铀侔l(fā)展使得大規(guī)模消納可再生能源成為突出問(wèn)題,。目前，全世界的氫產(chǎn)量約為70mt,，主要消費(fèi)方向以石油煉制,、化工原料為主。廣東陰離子電解水先進(jìn)公司

通常,，活性越高的金屬,，其在水電解過(guò)程中越容易溶解，穩(wěn)定性越差,。河北AEM電解水制備

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(yáng)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)子交換膜電解水電解水（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,。河北AEM電解水制備

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