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，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?，F(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(guò)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(lái)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。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,，又被稱為離子膜。上海PEM電解水膜

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,。山東醫(yī)療級(jí)電解水哪家好氫能的利用需要從制氫開(kāi)始,，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在，需要通過(guò)工業(yè)過(guò)程制取,。

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),。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,。

2020年9月，在第七十五屆大會(huì)一般性辯論上,，中國(guó)提出力爭(zhēng)20３0年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,、20６0年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),。在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程中,，氫能的應(yīng)用除了可以減少碳排放、助力碳達(dá)峰,，還可以通過(guò)氫與二氧化碳反應(yīng)制成有機(jī)化學(xué)品,，實(shí)現(xiàn)碳中和。氫能在能源供給側(cè)和消費(fèi)終端轉(zhuǎn)型發(fā)展中可以發(fā)揮重要作用,。在能源供給側(cè),，氫能可以消納可再生能源電力，實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間上的存儲(chǔ)和空間上的轉(zhuǎn)移,。相對(duì)于其他儲(chǔ)能方式,，氫能具備規(guī)模優(yōu)勢(shì)；在能源消費(fèi)終端,，氫能可以實(shí)現(xiàn)零排放,、零污染，減少碳排放,。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。

氫利用的途徑主要是燃料電池移動(dòng)動(dòng)力,、分布式電站,、化工加氫，新興發(fā)展的是氫燃料汽輪機(jī),、氫氣冶金等,。氫能的利用需要從制氫開(kāi)始，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在,，需要通過(guò)工業(yè)過(guò)程制取,。氫氣的來(lái)源分為工業(yè)副產(chǎn)氫、化石燃料制氫,、電解水制氫等途徑,，差別在于原料的再生性,、CO2排放、制氫成本,。目前,，世界上超過(guò)95%的氫氣制取來(lái)源于化石燃料重整，生產(chǎn)過(guò)程必然排放CO2,；約4%~5%的氫氣來(lái)源于電解水,，生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有CO2排放。制氫過(guò)程按照碳排放強(qiáng)度分為灰氫（煤制氫）,、藍(lán)氫（天然氣制氫）,、綠氫（電解水制氫、可再生能源）,。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初衷是零碳或低碳排放,，因此灰氫、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(lái)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,。PEM電解水技術(shù)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。山東耐高溫電解水代理

在2045—2070年,，新增PEM水電解裝置裝機(jī)容量不斷加大,，同時(shí)Ｉｒ資源的回收利用量也不斷加大。上海PEM電解水膜

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,、陰陽(yáng)極催化層,、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層、陰陽(yáng)極端板等,。其中擴(kuò)散層,、催化層與質(zhì)子交換膜組成膜電極，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,，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,。上海PEM電解水膜

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