電解水制氫，即通過電能將水分解為氫氣與氧氣的過程，該技術(shù)可以采用可再生能源電力，不會(huì)產(chǎn)生CO2和其他有毒有害物質(zhì)的排放，從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水、過程無污染、理論轉(zhuǎn)化效率高、獲得的氫氣純度高，但該制氫方式需要消耗大量的電能，其中電價(jià)占總氫氣成本的60%~80%。堿性電解水制氫技術(shù)已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在20世紀(jì)中期就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，商業(yè)成熟度高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，國內(nèi)一些關(guān)鍵設(shè)備主要性能指標(biāo)均接近于國際先進(jìn)水平，單槽電解制氫量大，易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是，該技術(shù)使用的電解質(zhì)是強(qiáng)堿，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性。PEM電解槽由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層和雙極板等零部件組裝而成。濟(jì)寧附近電解水制氫設(shè)備廠家排名

堿性電解水技術(shù)是電解水技術(shù)中發(fā)現(xiàn)得早的，也是目前電解水技術(shù)中為成熟的。其原理可以簡單地描述為：在兩個(gè)電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來，在陽極，OH-發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，在陰極，H+被還原生成氫氣，如圖 1-1 所示。通常高比表面的鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽極催化劑，并在上面負(fù)載錳、鎢和釕的氧化物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的 KOH 或者 Na OH 溶液作為電解液，鍍有高比表面鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑，運(yùn)行時(shí)，槽壓一般在 1.9 V 到 2.6 V 之間。巴彥淖爾PEM電解水制氫設(shè)備廠家排名熱工控制是通過控制系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，保障系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三種制氫路線：“成本”短期制約，“可持續(xù)”長期。氫氣制備方式主要包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫三類。其中電解水制氫是利用水的電解反應(yīng)制備氫氣的技術(shù)，可再生電力制氫稱為“綠氫”，是零碳排、可持續(xù)的“路線”，但目前成本仍是制約其普及的瓶頸因素，其規(guī)?；瘧?yīng)用需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動(dòng)降本。影響單位制氫成本的主要因素包括電價(jià)、單位電耗、設(shè)備單價(jià)、運(yùn)行壽命等因素。隨著后續(xù)風(fēng)光發(fā)電LCOE下降、電解槽量產(chǎn)降本、效率提升和壽命增加，電解水制氫成本有望逐步接近工業(yè)副產(chǎn)氫甚至煤制氫，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。

目前，氫氣的制取有三種較為成熟的技術(shù)路線：1、以煤炭、天然氣為的化石原料制氫，該技術(shù)路線的成本較低、技術(shù)成熟，但存在大量溫室氣體的排放，企業(yè)有：中國石化、中國石油等；2、以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣為的工業(yè)副產(chǎn)制氫，該技術(shù)路線成本較低，但存在受到原料供應(yīng)和地點(diǎn)的限制，企業(yè)有：美錦能源、鎮(zhèn)洋發(fā)展等；3、以堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽為的電解水制氫，該技術(shù)路線成本較高，制氫成本受限于電價(jià)，企業(yè)有：隆基綠能、陽光電源、寶豐能源等。采用低碳?xì)洳粌H能在短期內(nèi)迅速擴(kuò)大市場需求，還能有效減少溫室氣體排放。

電解水制氫的操作步驟主要是：第一步，準(zhǔn)備電解槽，將兩個(gè)電極分別插入水中，保持適當(dāng)間距，通電后水開始分解。第二步，選擇合適電極，通常是一種不容易被氧化的材料，例如鉑或鎢。第三步，選用合適電流，通電后應(yīng)選擇合適的電流實(shí)現(xiàn)水的電解，電流的大小取決于反應(yīng)條件和電極的大小。第四步，產(chǎn)氣收集，當(dāng)電極的電流通過水時(shí)，氫氣和氧氣分別分解，并聚集在相應(yīng)電極周圍，可以用一個(gè)導(dǎo)管或管道將產(chǎn)生的氫氣收集起來。第五步，分離氫氣，氫氣可以通過壓縮或直接與空氣相接觸來分離收集。氫能在非道路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷推廣。濟(jì)寧附近電解水制氫設(shè)備廠家排名

綠氫將替代煤成為主要的原料來源。濟(jì)寧附近電解水制氫設(shè)備廠家排名

目前工業(yè)界主流堿性電解槽3000A/m2對(duì)應(yīng)的小室槽壓為1.85V左右，少數(shù)新銳產(chǎn)品能達(dá)到6000A/m2@1.85V。但是，需要著重提醒的是，雖然大量學(xué)術(shù)論文中達(dá)到了很好的技術(shù)指標(biāo)，但是測試的方法卻達(dá)不到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。“工欲善其事必先利其器”，為了快速獲得與工業(yè)場景對(duì)標(biāo)的有效數(shù)據(jù)，就需要在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合隔膜堿性電解槽上進(jìn)行測試。采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件和方法來測試催化電極，以國內(nèi)學(xué)術(shù)界在電解水制氫領(lǐng)域內(nèi)的規(guī)模和實(shí)力，研發(fā)潛力將被快速激發(fā)和釋放，對(duì)國內(nèi)堿性電解槽行業(yè)帶來性的貢獻(xiàn)。濟(jì)寧附近電解水制氫設(shè)備廠家排名