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,。氫健康可知：在各種水電解制氫技術(shù)中,，AEM技術(shù)成熟度低,，目前還無法實(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),，未來將會(huì)成為取代PEM制氫的替代技術(shù),；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,。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,。哪里可知大陸制氫用的質(zhì)子交換膜

區(qū)別于堿性水電解制氫氫健康,，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,?？煞裰郎钲诰G航如何規(guī)劃質(zhì)子交換膜電堆電解槽可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電、水電,、光伏電等電力能源的調(diào)峰運(yùn)行和對(duì)棄電資源的充分利用,。

堿性水電解制氫氫健康電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用,。陰極,、陽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、能耗高等問題,。水電解槽制氫設(shè)備開發(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題,。

Ｉｒ資源儲(chǔ)量能否支撐整個(gè)PEM水電解制氫技術(shù)的未來發(fā)展,，成為業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，國(guó)外機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究預(yù)測(cè),。按照目前用量水平來計(jì)算,，膜電極上的Ｉｒ用量為2ｍｇ/ｃｍ2，而膜電極典型運(yùn)行參數(shù)為4Ｗ/ｃｍ2,，因而1ＧＷ級(jí)PEM電解槽的Ｉｒ用量為500ｋｇ,。雖然Ｉｒ陽極催化劑成本在整個(gè)電解槽成本中占比不大，但若未來PEM水電解制氫技術(shù)大規(guī)模普及,，其需求量會(huì)大幅度上升,。目前，全世界Ｉｒ產(chǎn)量少于9ｔ?ａ,，因此氫健康在PEM水電解技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后,，陽極催化劑的成本占比會(huì)逐漸提升。按照目前用量水平來計(jì)算,，1ＧＷ級(jí)PEM電解槽的Ir用量為500千克,。

氫健康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(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，綠氫是未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,。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。怎樣知道東莞鉑信使用誰家的質(zhì)子交換膜

為提高膜性能,，國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)攻關(guān)改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜,、納米復(fù)合質(zhì)子交換膜和無氟質(zhì)子交換膜。哪里可知大陸制氫用的質(zhì)子交換膜

除了降低催化劑貴金屬載量,，提高催化劑活性和穩(wěn)定性外,，膜電極制備工藝對(duì)降低電解系統(tǒng)成本，提高電解槽性能和壽命至關(guān)重要,。根據(jù)催化層支撐體的不同,，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法。CCS法將催化劑活性組分直接涂覆在氣體擴(kuò)散層,，而CCM法則將催化劑活性組分直接涂覆在質(zhì)子交換膜兩側(cè)，這是2種制作工藝較大的區(qū)別,。與CCS法相比,，CCM法催化劑利用率更高，大幅降低膜與催化層間的質(zhì)子傳遞阻力,，氫健康是膜電極制備的主流方法,。氫健康在CCS法和CCM法基礎(chǔ)上,，近年來新發(fā)展起來的電化學(xué)沉積法、超聲噴涂法以及轉(zhuǎn)印法成為研究熱點(diǎn)并具備應(yīng)用潛力,。新制備方法從多方向,、多角度改進(jìn)膜電極結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)方法制備膜電極存在的催化層催化劑顆粒隨機(jī)堆放,，氣體擴(kuò)散層孔隙分布雜亂等結(jié)構(gòu)缺陷,，改善膜電極三相界面的傳質(zhì)能力，提高貴金屬利用率,，提升膜電極的電化學(xué)性能,。哪里可知大陸制氫用的質(zhì)子交換膜

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