隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升,、比例不斷增加、可再生能源電力價(jià)格不斷下降,;同時(shí),結(jié)合碳稅,、碳交易等利好政策,,水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性將明顯提高,;而且,,利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優(yōu)勢(shì),因此在各種制氫方式中,,氫健康水電解制氫的占比將大幅提升,,成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。現(xiàn)階段,,CO2捕集,、封存技術(shù)(CCS)和CO2捕集,、利用,、封存技術(shù)(CCUS)因成本過高,暫時(shí)不具備經(jīng)濟(jì)性,。而為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo),,未來以化石能源制氫的方式勢(shì)必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代。降低催化劑與電解槽的材料成本,,是PEM水電解制氫技術(shù)發(fā)展的研究重點(diǎn),。江蘇陰離子交換膜廠家
PEM水電解制得的氫氣純度高氫健康,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水電解過程中,,電解槽陽極的析氧反應(yīng)是該過程的速控步驟,。陽極反應(yīng)過電勢(shì)與陰極反應(yīng)過電勢(shì)的大小,是水電解制氫效率高低的主要影響因素之一,,通常陽極反應(yīng)過電勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陰極反應(yīng)過電勢(shì),。江蘇陰離子交換膜廠家多數(shù)非貴金屬會(huì)腐蝕并可能與PEM中的磺酸根離子結(jié)合,進(jìn)而降低PEM傳導(dǎo)質(zhì)子的能力,。
不同催化材料的陽極過電勢(shì)通常為200~500mV,。在高電位、氧化,、酸性環(huán)境下氫健康,,PEM電解槽對(duì)陽極催化劑材料的要求極為苛刻,能滿足該要求的催化材料但限于某些貴金屬,。通常,,活性越高的金屬,其在水電解過程中越容易溶解,,穩(wěn)定性越差,。例如:從金屬活性角度來講,金屬活性由高到低的順序?yàn)椋希螅荆遥酰荆桑颍荆校簦荆粒?;但從金屬穩(wěn)定性角度來講,,其穩(wěn)定性由高到低的順序?yàn)椋粒酰荆校簦荆桑颍荆遥酰荆希蟆>C合活性和穩(wěn)定性等因素,,目前工業(yè)上選用的PEM電解槽陽極催化劑以銥黑以及IrO2等為主,。
不同于堿性水電解和PEM水電解,高溫固體氧化物水電解制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料,,工作溫度800~1000℃,,制氫過程電化學(xué)性能明顯提升,效率更高,。SOEC電解槽電極采用非貴金屬催化劑,,陰極材料選用多孔金屬陶瓷Ni/YSZ,氫健康陽極材料選用鈣鈦礦氧化物,,電解質(zhì)采用YSZ氧離子導(dǎo)體,,全陶瓷材料結(jié)構(gòu)避免了材料腐蝕問題。高溫高濕的工作環(huán)境使電解槽選擇穩(wěn)定性高,、持久性好,、耐衰減的材料受到限制,也制約SOEC制氫技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的選擇與大規(guī)模推廣,。PEM水電解制氫技術(shù)具備快速啟停優(yōu)勢(shì),,能匹配可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性,,逐步成為P2G制氫主流技術(shù)。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,。
作為水電解槽膜電極的中心部件,,質(zhì)子交換膜不但傳導(dǎo)質(zhì)子,隔離氫氣和氧氣,,而且還為催化劑提供支撐,,其性能的好壞直接決定水電解槽的性能和使用壽命。長(zhǎng)期被國(guó)外少數(shù)廠家壟斷,,質(zhì)子交換膜價(jià)格高達(dá)幾百~幾千美元/m2,。氫健康為降低膜成本,提高膜性能,,國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)攻關(guān)改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜,、有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜和無氟質(zhì)子交換膜。全氟磺酸膜改性研究聚焦聚合物改性,、膜表面刻蝕改性以及膜表面貴金屬催化劑沉積3種途徑,。通過引入無機(jī)組分制備有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜,使其兼具有機(jī)膜柔韌性和無機(jī)膜良好熱性能,、化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能,,成為近幾年的研究熱點(diǎn)。PEM電解槽的電催化劑研究主要是Ir,、Ru等貴金屬/氧化物及其二元,、三元合金/混合氧化物。堿性電解水膜成本是多少
灰氫,、藍(lán)氫將會(huì)逐漸被基于可再生能源的綠氫所替代,,綠氫是未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。江蘇陰離子交換膜廠家
區(qū)別于堿性水電解制氫,,PEM水電解制氫選用具有良好化學(xué)穩(wěn)定性,、質(zhì)子傳導(dǎo)性,、氣體分離性的全氟磺酸質(zhì)子交換膜電解水電解水作為固體電解質(zhì)替代石棉膜,,能有效阻止電子傳遞,提高電解槽安全性,。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜電解水電解水,、陰陽極催化層、陰陽極氣體擴(kuò)散層,、陰陽極端板等,。其中擴(kuò)散層、催化層與質(zhì)子交換膜電解水電解水組成膜電極,,是整個(gè)水電解槽物料傳輸以及電化學(xué)反應(yīng)的主場(chǎng)所,,氫健康膜電極特性與結(jié)構(gòu)直接影響PEM水電解槽的性能和壽命,。將可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)化為氫氣,可提高電力系統(tǒng)靈活性,,正成為可再生能源發(fā)展和應(yīng)用的重要方向,。江蘇陰離子交換膜廠家
蘇州鈞希新能源科技有限公司是一家新能源科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)推廣,、技術(shù)轉(zhuǎn)讓,、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù),;新能源汽車設(shè)計(jì),、銷售、租賃,;銷售:機(jī)械設(shè)備,、電子產(chǎn)品、五金交電,、家用電器,;租賃:機(jī)械設(shè)備;企業(yè)管理服務(wù),;自營(yíng)和代理各類商品及技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù),。的公司,是一家集研發(fā),、設(shè)計(jì),、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。公司自創(chuàng)立以來,,投身于電解水膜,,質(zhì)子交換膜,陰離子交換膜,,氫健康產(chǎn)品,,是能源的主力軍。蘇州鈞希繼續(xù)堅(jiān)定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,,既要實(shí)現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長(zhǎng),,又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破,。蘇州鈞希創(chuàng)始人柳順,,始終關(guān)注客戶,創(chuàng)新科技,,竭誠(chéng)為客戶提供良好的服務(wù),。