氫健康氫利用的途徑主要是燃料電池移動動力、分布式電站,、化工加氫,，新興發(fā)展的是氫燃料汽輪機、氫氣冶金等,。氫能的利用需要從制氫開始,，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在，需要通過工業(yè)過程制取,。氫氣的來源分為工業(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95%的氫氣制取來源于化石燃料重整,，生產(chǎn)過程必然排放CO2,；約4%~5%的氫氣來源于電解水，生產(chǎn)過程沒有CO2排放。制氫過程按照碳排放強度分為灰氫（煤制氫）,、藍氫（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、藍氫將會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,。氫氣的來源分為工業(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、制氫成本,。上海PEM膜生產(chǎn)企業(yè)

PEMWE的組裝方法,，實際運行條件，包括離聚物,，膜,，氣體擴散層，極板,，催化劑層在內(nèi)的各個組分都是影響PEMWE性能的關鍵參數(shù).對各個組分的發(fā)展和應用現(xiàn)狀進行綜述,，同時對有實際應用前景的催化劑進行分析，包括負載型催化劑,，銥/釕為主體的摻雜型催化劑,。借助創(chuàng)新實驗方法和先進表征技術發(fā)展在揭示酸介質(zhì)中動態(tài)OER的復雜性和開發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑方面取得了重要成就。氫健康但所開發(fā)的催化劑及相關器件的性能與工業(yè)應用之間仍存在一定的差距,。為了加快PEMWE的發(fā)展,，深入理解電極反應的動態(tài)過程，理論計算和實驗的結合,，對具有實際應用前景的催化劑的進一步發(fā)展,，催化劑性能的評價準則，對實驗室基礎研究中水系模型和實際操作差異的理解,，集成膜電極組件的開發(fā)需要更多的研究,。離子膜產(chǎn)業(yè)鏈由于資源的回收利用，資源的累計需求增長率不斷減小,，到2070年Ir的需求量為2t左右,，增幅不大。

PEM水電解制得的氫氣純度高氫健康,，而且其制氫負荷可以實現(xiàn)在0～1之間智能連續(xù)自動化控制,，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)模長時間存儲，相對于其他儲能方式,，在時間尺度和規(guī)模尺度上均有明顯優(yōu)勢,；結合可再生能源電力的波動性，可以充分發(fā)揮氫氣的儲能優(yōu)點,，并實現(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是該過程的速控步驟,。陽極反應過電勢與陰極反應過電勢的大小,，是水電解制氫效率高低的主要影響因素之一，通常陽極反應過電勢遠遠高于陰極反應過電勢,。

PEM水電解槽采用PEM傳導質(zhì)子,，隔絕電極兩側的氣體，避免AWE使用強堿性液體電解質(zhì)所伴生的缺點,。PEM水電解槽以PEM為電解質(zhì),，以純水為反應物，加之PEM的氫氣滲透率較低,，產(chǎn)生的氫氣純度高,，但需脫除水蒸氣；電解槽采用零間距結構,，歐姆電阻較低,，明顯提高電解過程的整體效率，且體積更為緊湊,；壓力調(diào)控范圍大,，氫氣輸出壓力可達數(shù)兆帕，適應快速變化的可再生能源電力輸入,。氫健康因此,，PEM電解水制氫是極具發(fā)展前景的綠色制氫技術路徑。由于PEM電解槽的陽極處于強酸性環(huán)境（pH≈2）,、電解電壓為1.4~2.0V,，多數(shù)非貴金屬會腐蝕并可能與PEM中的磺酸根離子結合，進而降低PEM傳導質(zhì)子的能力,。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,，以鈦材料為載體的負載型催化劑,。從金屬穩(wěn)定性角度來講，其穩(wěn)定性由高到低的順序為Ａｕ＞Ｐt＞Ir＞Ｒｕ＞Ｏｓ,。

膜電極中析氫、析氧電催化劑對整個水電解制氫反應十分重要。理想電催化劑應具有抗腐蝕性,、良好的比表面積,、氣孔率、催化活性,、電子導電性,、電化學穩(wěn)定性以及成本低廉、環(huán)境友好等特征,。陰極析氫電催化劑處于強酸性工作環(huán)境,，易發(fā)生腐蝕、團聚,、流失等問題,，為保證電解槽性能和壽命，析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt,、Pd貴金屬及其合金為主?，F(xiàn)有商業(yè)化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2，貴金屬材料成本高,，阻礙PEM水電解制氫技術快速推廣應用,。為此降低貴金屬Pt、Pd載量,，開發(fā)適應酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點,。固體氧化物電解水制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料，適合在高溫環(huán)境下運作,，能效更高,，但處于初期示范階段。上海離子膜廠家

降低催化劑與電解槽的材料成本,，是PEM水電解制氫技術發(fā)展的研究重點,。上海PEM膜生產(chǎn)企業(yè)

現(xiàn)階段，CO2捕集,、封存技術（CCS）和CO2捕集,、利用、封存技術（CCUS）因成本過高,，暫時不具備經(jīng)濟性,。而為了實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”目標，未來以化石能源制氫的方式勢必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代,。氫健康隨著可再生能源發(fā)電裝機容量不斷上升,、比例不斷增加、可再生能源電力價格不斷下降,；同時,，結合碳稅,、碳交易等利好政策，水電解制氫的經(jīng)濟性將明顯提高,；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，因此在各種制氫方式中,，水電解制氫的占比將大幅提升,，成為實現(xiàn)“雙碳”目標的重要抓手。上海PEM膜生產(chǎn)企業(yè)

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