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),。可再生能源加速發(fā)展使得大規(guī)模消納可再生能源成為突出問(wèn)題,。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,。目前SOEC制氫技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)階段。山東MW級(jí)電解水設(shè)備

PEM水電解制氫已步入商業(yè)化早期,，制約技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸在于膜電極選用被少數(shù)廠家壟斷的質(zhì)子交換膜電解水,，陰、陽(yáng)極催化劑材料需采用貴金屬以及電解能耗仍然偏高,。解決上述難題是PEM水電解制氫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與推廣的關(guān)鍵,。為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢(shì)，基于融合堿性水電解和PEM水電解各自?xún)?yōu)勢(shì)的研究思路,，采用堿性固體電解質(zhì)替代PEM的堿性固體陰離子交換膜（AEM）水電解制氫技術(shù)成為新方向,。另外選用聚芳醚酮和聚砜等廉價(jià)材料制備無(wú)氟質(zhì)子交換膜電解水，也是質(zhì)子交換膜電解水的發(fā)展趨勢(shì),。山東MW級(jí)電解水設(shè)備SOE,、AEM水電解的發(fā)展則取決于相關(guān)材料技術(shù)的突破情況。

PEMWE的組裝方法,實(shí)際運(yùn)行條件,包括離聚物,膜,氣體擴(kuò)散層,極板,催化劑層在內(nèi)的各個(gè)組分都是影響PEMWE性能的關(guān)鍵參數(shù).對(duì)各個(gè)組分的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,同時(shí)對(duì)有實(shí)際應(yīng)用前景的催化劑進(jìn)行分析,包括負(fù)載型催化劑,銥/釕為主體的摻雜型催化劑,。借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法和先進(jìn)表征技術(shù)發(fā)展在揭示酸介質(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就,。但所開(kāi)發(fā)的催化劑及相關(guān)器件的性能與工業(yè)應(yīng)用之間仍存在一定的差距。為了加快PEMWE的發(fā)展,，深入理解電極反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,對(duì)具有實(shí)際應(yīng)用前景的催化劑的進(jìn)一步發(fā)展,催化劑性能的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,對(duì)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究中水系模型和實(shí)際操作差異的理解,集成膜電極組件的開(kāi)發(fā)需要更多的研究,。

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,。質(zhì)子交換膜電解水作為氫燃料電池中心部件,，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。

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,。氫燃料電池車(chē)被視為新能源汽車(chē)的下一個(gè)風(fēng)口,。山東耐高溫電解水膜

隨著PEM電解槽的推廣應(yīng)用,，其成本有望快速下降,，必然是未來(lái)5~10a的發(fā)展趨勢(shì)。山東MW級(jí)電解水設(shè)備

因此,，單純從規(guī)模和用量來(lái)看,，Ｉｒ資源儲(chǔ)量難以維持行業(yè)的發(fā)展，必須對(duì)現(xiàn)有的PEM水電解技術(shù)進(jìn)行完善和升級(jí),。一方面,，可以通過(guò)提升催化劑、膜電極技術(shù),，以及電解槽整體技術(shù),，大幅度降低Ｉｒ的用量；另一方面,，可以有效回收Ｉｒ資源,，使其回收利用率達(dá)90％以上。Ｃｈｒｉｓｔｉｎｅ等分別分析了保守情況和樂(lè)觀情況下未來(lái)50年P(guān)EM水電解行業(yè)對(duì)Ｉｒ資源需求量的變化情況,，保守情況下,，即PEM電極的Ｉｒ負(fù)載量保持0.３３ｇ?ｋＷ不降低，則2045年前Ｉｒ的累計(jì)需求增長(zhǎng)率與Ｉｒ有效回收情況的累計(jì)需求增長(zhǎng)率相同,。山東MW級(jí)電解水設(shè)備

蘇州鈞希新能源科技有限公司致力于能源,，以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求,。公司自創(chuàng)立以來(lái)，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,。蘇州鈞希不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，追求出色,，以技術(shù)為先導(dǎo),，以產(chǎn)品為平臺(tái)，以應(yīng)用為重點(diǎn),，以服務(wù)為保證,，不斷為客戶創(chuàng)造更高價(jià)值，提供更優(yōu)服務(wù),。蘇州鈞希始終關(guān)注能源市場(chǎng),，以敏銳的市場(chǎng)洞察力，實(shí)現(xiàn)與客戶的成長(zhǎng)共贏,。