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。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)。堿性電解水技術(shù)較為成熟,，但無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫速度，與可再生能源適配性較差。河北電解水應(yīng)用

在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬（如Rh,、Pd和Pt）.盡可能多地暴露活性位點(diǎn),，提高本征活性，以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問(wèn)題,。對(duì)于負(fù)載催化劑,，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。本節(jié)討論酸性O(shè)ER材料發(fā)展,，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(lèi)(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類(lèi)),其它無(wú)機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜述,。上海電解水水杯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。

對(duì)于負(fù)載催化劑,，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要,。酸性O(shè)ER材料發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(lèi)(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類(lèi)),其它無(wú)機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜述,。在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬（如Rh,、Pd和Pt）.盡可能多地暴露活性位點(diǎn)，提高本征活性,，以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問(wèn)題,。

SOEC制氫技術(shù)由于固體氧化物的壽命和制氫規(guī)模的限制，暫時(shí)未達(dá)到工業(yè)應(yīng)用程度,，但其制氫效率高,，未來(lái)具有穩(wěn)定連續(xù)大規(guī)模制氫的潛力；ALK技術(shù)具備成本低,、產(chǎn)氫規(guī)模大,、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點(diǎn),，是目前應(yīng)用較廣的水電解制氫技術(shù),，但是存在負(fù)荷調(diào)節(jié)幅度小、啟動(dòng)響應(yīng)慢,、需要堿液處理過(guò)程等缺點(diǎn),，特別不適合可再生能源電力波動(dòng)性的特點(diǎn)，只能從電網(wǎng)取電制氫,。陰離子交換膜（AEM）水電解,、堿性水電解（ALK）以及高溫固體氧化物（SOEC）水電解等4種水電解制氫技術(shù)的性能對(duì)比?？芍涸诟鞣N水電解制氫技術(shù)中,，AEM技術(shù)成熟度低,，目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，但是由于其不使用貴金屬催化劑,，同時(shí)兼具PEM和ALK制氫的優(yōu)點(diǎn),，未來(lái)將會(huì)成為取代PEM制氫的替代技術(shù)。質(zhì)子交換膜（PEM）在氫燃料電池,、電解水制氫氣等領(lǐng)域中所交換的陽(yáng)離子為質(zhì)子,，又被稱(chēng)為離子膜。

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(guò)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,，陽(yáng)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(wèn)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),。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。浙江如何電解水

PEM電解水技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),。河北電解水應(yīng)用

目前,，全世界的氫產(chǎn)量約為70Ｍｔ?ａ，主要消費(fèi)方向以石油煉制,、化工原料為主,。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，當(dāng)單位制氫的碳排放（CO2）不高于4.9ｋｇ?ｋｇ時(shí),，制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強(qiáng)度接近風(fēng)電,、水電制氫的20倍，天然氣制氫的碳排放強(qiáng)度也很高,，兩種方式制氫的碳排放均遠(yuǎn)超清潔制氫的碳排放標(biāo)準(zhǔn),；而以可再生資源發(fā)電,，進(jìn)行水電解制氫則能夠滿(mǎn)足清潔氫氣的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。需要強(qiáng)調(diào)的是,，采用水電解制氫時(shí),，只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿(mǎn)足低碳排放的標(biāo)準(zhǔn)；而利用不可再生能源電力制取的氫氣,，從全生命周期來(lái)看，同樣存在碳排放量大的問(wèn)題,。因此,，水電解制氫是否屬于清潔氫，要根據(jù)電網(wǎng)電力的種類(lèi)來(lái)判斷?，F(xiàn)階段,，氫氣主要用作工業(yè)原料，但在發(fā)電,、供熱,、交通燃料等領(lǐng)域有巨大發(fā)展?jié)摿ΑｋS著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升,，間歇性電力“削峰填谷”的儲(chǔ)能作用將得到普遍體現(xiàn),。河北電解水應(yīng)用

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