傳統的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質。特點及優點就是這個技術非常成熟,很簡單,生產成本現在比較低,因為已經用了很多年,雖然規模不是很大。但是它的缺點是能量效率低和規模較小,過去因為這個產業很小,沒有很多人真正去投入力量進行研發。目前比較大 ALK 電解槽可以做到 3000 標方每小時。大型堿水電解槽還處于起步階段,設計和集成水平還需要進一步提高。從電化學理論分析隔膜電阻占整個電解槽的歐姆電阻份額很大。通過對影響隔氣性和電流密度的因素分析,復合隔膜應具有韌性好、機械強度大,可以做得更薄;親水性強,降低面電阻以提高電流密度;采用電解液物理運輸和離子跳躍機制相結合的方式達到電解液的高滲透,...
以往的制氫裝備均應用在多晶硅、電廠等場景,例如某多晶硅廠,氫氣主要應用于多晶硅還原爐的還原氣體,制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產能設計,所以用氣量很多情況多晶硅產能較為穩定,且用電來自電網,制氫裝備多數情況處于 60%負荷運行,氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9-1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統,由于光伏發電的間歇波動特性,制氫裝備需要考慮供電的不穩定性,對制氫裝備帶來了全新的挑戰。如何評價光伏制氫系統需要進行全新的定義,例如:初始響應時間、總響應時間、比較大斜坡速率、比較低工作點、冷啟動時間、熱啟動時間、關機時間等等。采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現場制備綠氫。廊坊工業電解水制氫設備公司...
海外 PEM 技術裝備應用較國內更。這主要源于國內 ALK 廠家強大的成本管控能力,即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異遠小于國內廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異。海外電解槽呈現出標準化趨勢較國內更強。國內 ALK 產品多為定制交付模式,產品規格變化較多,客戶需求也不固定。國內央企參與為主的大型示范項目一定程度上推動制氫裝備廠家進行功能創新,如多對一的大規模制氫撬塊,低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規格、固定設計,從電解小室,到電解槽、氣液分離框架、電氣設備均為標準版本。這兩種模式各有利弊,未來的發展方向存在一定不確定性。而酸性電解水制氫設備因為其高效、高純...
能源短缺和環境惡化,加速推動全球氫能開發,脫碳加氫和清潔高效是百年來能源科技進步的趨勢。PEM電解水制氫是相當有潛力的電解水制氫技術,有望成為“綠電+綠氫”生產模式的主流發展趨勢。興燃科技自主研發的PEM電解水制氫設備,可實現產氫量0.5m3/h-1000m3/h,制氫效率可達78%-84%。產氫純度可達99.999%。自主開發的電解水制氫系統管理系統,實現了電解槽的壓力、溫度、液位、報警連鎖等自動控制,有效的保護了電解槽運行,提升了電解槽使用壽命300%以上。但是由于膜材料成本相對較高,加上運行過程中難以處理一些不純凈的物質,導致其在應用范圍上有些受限。承德電解水制氫設備公司發明人發現:在電...
電力約占氫氣生產總成本的80%。因此,將電解水制氫技術與高效、經濟、無污染的可再生能源發電技術相結合,具有很大的發展和應用空間。風力發電技術已成為日益成熟的技術,能源效率已達到95%以上,發電成本也相對較低。如果考慮到煤電成本和運輸等投資的環境污染,風力發電成本要低于煤電。潮汐能是一種新型的環保海洋能源,它可以減少CO?,NO?、粉塵等排放。由于潮汐電站的建設和運行,可能對周邊地區的生態造成不利影響。因此,運維成本將會增加。對于光伏發電,各地已提供了一系列鼓勵發展的稅收優惠措施,如減稅和稅收抵免。然而,光伏發電需要大量的土地來布局光伏組件,這可能會影響當地的土地利用和生態,增加成本。雖然光伏發...
太陽能作為豐富、純凈的可再生能源,能推進可持續發展。光伏發電有助于能源安全,減少化石燃料的消耗和排放,并滿足日益增長的電力需求。然而,光伏發電的發展也受到許多因素的影響。首先,光伏材料的成本相對較高,特別是太陽能電池板的生產成本較高。其次,廢舊太陽能電池板由于其環境影響和能源損失而被認為是危險廢物。因此,需要降低光伏材料的生產成本,提高太陽能電池的耐久性,并開發回收方案,解決有毒廢物的問題,促進更的光伏應用。此外,光伏發電系統的穩定性受氣候條件和地理位置的影響很大。在一些地區,冬季的天氣條件可能會導致系統性能的下降,從而影響發電效率。由于光伏系統的不穩定性,可以使用混合風能太陽能發電系統。因此...
近日,上海氫晨新能源科技有限公司(以下簡稱“氫晨科技”)、海德氫能等上游制氫企業相繼發布新一代電解槽產品,在功率、性能及制氫效率等方面均有提高。電解水制氫作為目前制取綠氫主要的方式,市場規模正不斷擴大。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設備自主技術創新呈現加速發展勢頭,將進一步促進綠氫產業規模化發展。隨著綠氫產業備受重視,帶動電解水制氫設備需求大幅上漲,設備訂單同比也明顯增長。中信建投氫能月報顯示,截至今年5月,2023年電解槽可見訂單裝機量已達到1116兆瓦,較2022年全年高出約54.57%。PEM電解水制氫是制取綠氫的主要技術路線之一,與可再生能源適配度高,是極具潛力的制氫技術。興...
目前中國的PEM電解槽發展和國外水平仍然存在一定差距。國內生產的PEM電解槽單槽比較大制氫規模大約在200Nm3/h,而國外生產的PEM電解槽單槽比較大制氫規模可以達到500Nm3/h。相比國外,國內利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。國內大多數工業級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主。總之,PEM電解水制氫技術基本成熟,進入了商業化早期階段。但PEM電解水制氫技術仍然存在成本高的問題,性能和耐久性也有待提升,未來需要聚焦質子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關鍵技術,進一步降低成本,提升商業化程度。PEM電解水制氫技術基本成熟,進入了商業化早期階段。廊坊本地...
壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,從而實現純化的方法。其通過將自然氣或氣態氫氣經過多重凈化過程后,被送入壓縮機中進行壓縮,壓縮后的氫氣的壓力可以達到700-900bar,從而達到純化的目的。其優點是適用范圍廣,處理量大,同時沒有任何排放物,環保性好。但是由于需要高壓設備,造價較高,并且存在一定安全隱患。綜上所述,常見的制氫設備主要包括水電解制氫設備、膜分離制氫設備和壓縮制氫設備。不同的制氫設備各有優缺點,應用于不同的領域和環境。在未來的研發中,制氫設備不斷迭代升級,有望在能源轉型和氫能產業中發揮更為重要的作用。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右。鄭州小型電解水制氫設備使用...
在政策及市場需求帶動下,近幾個月來,電解水制氫設備相關新產品不斷推出。今年6月,中船派瑞氫能鄂爾多斯首臺套2000Nm3/h電解槽在伊旗正式下線;同月,宏澤(江蘇)科技股份有限公司和宏澤海槿(江蘇)氫能源科技有限公司在江陰市臨港開發區發布了100-2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽,并同時下線了我國首臺2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽,壽命可達20年以上。7月,氫晨科技發布自主研發的兆瓦級大功率質子交換膜電解槽,單槽額定制氫量250標方/時,可在5%-150%的寬功率輸入范圍內穩定運行。海德氫能也于近日推出堿性電解制氫系統“氫舟”,額定直流電耗在4.0-4.3kWh/Nm3,實...
以往的制氫裝備均應用在多晶硅、電廠等場景,例如某多晶硅廠,氫氣主要應用于多晶硅還原爐的還原氣體,制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產能設計,所以用氣量很多情況多晶硅產能較為穩定,且用電來自電網,制氫裝備多數情況處于 60%負荷運行,氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9-1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統,由于光伏發電的間歇波動特性,制氫裝備需要考慮供電的不穩定性,對制氫裝備帶來了全新的挑戰。如何評價光伏制氫系統需要進行全新的定義,例如:初始響應時間、總響應時間、比較大斜坡速率、比較低工作點、冷啟動時間、熱啟動時間、關機時間等等。電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下,水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫...
太陽能作為豐富、純凈的可再生能源,能推進可持續發展。光伏發電有助于能源安全,減少化石燃料的消耗和排放,并滿足日益增長的電力需求。然而,光伏發電的發展也受到許多因素的影響。首先,光伏材料的成本相對較高,特別是太陽能電池板的生產成本較高。其次,廢舊太陽能電池板由于其環境影響和能源損失而被認為是危險廢物。因此,需要降低光伏材料的生產成本,提高太陽能電池的耐久性,并開發回收方案,解決有毒廢物的問題,促進更的光伏應用。此外,光伏發電系統的穩定性受氣候條件和地理位置的影響很大。在一些地區,冬季的天氣條件可能會導致系統性能的下降,從而影響發電效率。由于光伏系統的不穩定性,可以使用混合風能太陽能發電系統。因此...
包含電解水電源、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關、與電源開關并聯連接的電阻抗部件;在電解水工作過程中,控制電路控制電解水電源開關閉合,電解水電源通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流;在電解水工作結束后,控制電路控制電解水電源開關斷開,電解水電源不再通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流,而是通過與電源開關并聯連接的電阻抗部件給電解電極組件提供比電解水工作電流較小的品質維持電流。本發明使得困擾電解水裝置電解后電解水品質如何保持的難題,能夠以簡單易行的方法較好解決,尤其是時至飲用電解水增進身體**已經成為潮流之際,電解水長時間保持較好品質,對于增強電解水保養治病效果具有很大意義。基本技...
強堿性溶液作為電解液生產氫氣的工藝在20世紀中期被工業化。雖然其成本相對較低,但許多研究發現,使用堿性溶液作為電解質的過程消耗大量淡水資源,堿液易流失和腐蝕、能耗高,與可再生能源發電的適配性較差。新興的堿性AEM技術因其高效、低成本的優勢作為下一代堿性電解技術的發展方向而受到關注。它可以實現比PEM技術和SOEC技術同等甚至更高的電解效率,并降低了整體成本。然而,目前的陰離子交換膜有一定局限性,未來AEM技術的突破點可能是開發高穩定、長壽命的陰離子交換膜。目前,國內外對堿性溶液作為電解質技術的研究主要集中在尋找耐腐蝕的膜電極材料和合適的催化劑上。PEM電解槽是PEM電解水制氫裝置的重要部分。承...
利用豐富的海水代替淡水作為電解液有望解決淡水消耗的問題。由于海水的中性、緩沖能力弱和高氯離子濃度特點,直接分解未經處理的海水仍然是困難的。迫切需要新的科學技術發展來指導電解海水以實現可持續產氫。實現工業規模的制氫是終目標,因此,設計能達到高電流密度的高效、穩定的電解海水催化劑尤為重要。此外,海上風電、潮汐和光伏技術具有豐富的資源和廣闊的前景優勢,有望成為未來綠色能源的支柱。海上風電具有風速高、靜默期短、節約土地資源等優點,但也存在著建設成本高、能源利用率低、交通困難等問題。沿海地區太陽能資源豐富,可以充分利用水的反射光,提高發電量。與地面光伏相比,可增加5%-10%,但也存在投資成本高、環境影...
陽離子/質子交換膜水電解技術(PEM)是指使用質子(陽離子)交換膜作為固體電解質替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態電解質(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術相比,PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優點,并且,PEM電解水制氫技術工作效率更高,易于與可再生能源消納相結合,是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環境下運行,因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥) 的電催化劑和特殊膜材料,導致成本過高,使用壽命也不如堿性電解水制氫技術。綠氫產業將在資源稟賦相對較好、應用場景比...
壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,從而實現純化的方法。其通過將自然氣或氣態氫氣經過多重凈化過程后,被送入壓縮機中進行壓縮,壓縮后的氫氣的壓力可以達到700-900bar,從而達到純化的目的。其優點是適用范圍廣,處理量大,同時沒有任何排放物,環保性好。但是由于需要高壓設備,造價較高,并且存在一定安全隱患。綜上所述,常見的制氫設備主要包括水電解制氫設備、膜分離制氫設備和壓縮制氫設備。不同的制氫設備各有優缺點,應用于不同的領域和環境。在未來的研發中,制氫設備不斷迭代升級,有望在能源轉型和氫能產業中發揮更為重要的作用。而酸性電解水制氫設備因為其高效、高純度的氫氣產出而備受關注,但是設備價格...
在電解水制氫過程中,由于水是一種弱電解質,一般會添加其他電解質。電解質的選擇會影響制氫設備的使用壽命、能源消耗和成本。根據電解質的不同,可分為堿性溶液、質子交換膜、固體氧化物、小分子溶液、海水等。堿性溶液電解質成本低、腐蝕性高、設備壽命短,是比較成熟的技術。質子膜電解質具有效率高、成本高等特點,是一種較為成熟的技術。固體氧化物電解質耐久性差,啟動速度慢,目前仍處于測試階段。利用小分子溶液和海水作為電解質的技術具有很強的實用性,但仍處于實驗研究階段。在電解質的開發過程中,需要研究電解質與催化劑的相容性,以及電解質與能量波動的相容性。未來對氫能的需求將繼續增長,因此水電解用的電解質引起了廣泛的關注...
從目前國內外綠氫產能和項目分布來看,我國綠氫產業處于快速起步階段,光伏制氫的裝機和應用規模在近幾年集中爆發,正在運行的電解槽制氫系統多為全新產品或處于設計壽命期內,尚未出現大批量的性能衰減故障或退役等可靠性問題。因此目前國內廠商主要關注制氫系統的能耗、成本等產品參數,電解槽及系統的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國產制氫系統的一些關鍵零部件,尤其是電解槽隔膜和電極的產能和技術主要來自進口,由于材料和技術受限,多數中小型制氫系統廠商缺乏關鍵材料和零部件的檢驗檢測能力,一些大型企業雖然具備一定的測試能力,從行業整體來看仍處于初級階段,并且新老技術上存在嚴重脫節。其優點是運行穩定、可靠性高、...
傳統的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質。特點及優點就是這個技術非常成熟,很簡單,生產成本現在比較低,因為已經用了很多年,雖然規模不是很大。但是它的缺點是能量效率低和規模較小,過去因為這個產業很小,沒有很多人真正去投入力量進行研發。目前比較大 ALK 電解槽可以做到 3000 標方每小時。大型堿水電解槽還處于起步階段,設計和集成水平還需要進一步提高。從電化學理論分析隔膜電阻占整個電解槽的歐姆電阻份額很大。通過對影響隔氣性和電流密度的因素分析,復合隔膜應具有韌性好、機械強度大,可以做得更薄;親水性強,降低面電阻以提高電流密度;采用電解液物理運輸和離子跳躍機制相結合的方式達到電解液的高滲透,...
水電解制氫中一般要求運行在穩定或接近穩定的電力輸入下以保障整體性能和可靠性,而可再生能源包括風和太陽能具有波動性的天然特征,這導致可再生能源電力無法完全用于制氫,不利于實現可再生能源的有效利用。目前堿性電解槽表現出一定的波動性負荷跟隨能力,如允許在 30%-110%比例的額定制氫功率區間內運行,但缺乏長期的示范驗證。尤其是當輸入電力波動性變化時,電解槽內溫度、電位等參數發生瞬態變化,水或堿液等傳質響應滯后,導致局部高溫或高電勢,可能對電極、隔膜等材料造成不可逆損害,從而影響制氫性能,削減電解槽壽命。基于波動性對電解槽的工況-材料-結構-性能影響規律,進行正向設計開發,研究緩解策略,提升電解槽抵...
“需要注意的是,制氫并不是新興技術,在化工領域的制氫應用由來已久且技術并不難。但目前,新能源發電行業快速規模化發展,帶動整個綠氫行業新場景、新需求陸續出現。”海德氫能源(江蘇)科技有限公司副總經理胡駿明對《中國能源報》記者表示,如綠電制氫的出現對制氫技術提出更高要求。“目前,制氫項目規模持續擴大,兆瓦級甚至吉瓦級的項目未來也會越來越多,單槽制氫規模需求及制氫效率要求提升。”胡駿明指出,另外,綠電設備對綠電間歇性、波動性的靈活適應能力更為重要,同時也對系統的可靠性和易維護性有更高要求。PEM電解槽的單位成本仍然遠高于堿性電解槽。焦作附近電解水制氫設備公司近日,上海氫晨新能源科技有限公司(以下簡稱...
在電解水制氫設備的選擇上,需要根據實際需求和使用場景進行選擇。常見的電解水制氫設備包括堿性電解水制氫設備、酸性電解水制氫設備和固體氧化物電解水制氫設備。堿性電解水制氫設備由于電解質的穩定性較好,價格較低,因此在實際應用中使用較為。而酸性電解水制氫設備因為其高效、高純度的氫氣產出而備受關注,但是設備價格和穩定性相對較差。固體氧化物電解水制氫設備可以實現高溫、高效率的制氫過程,并且具有較高的穩定性,但是設備成本較高。總的來說,電解水制氫設備在未來的能源領域中擁有重要的應用前景,并且相關技術還有提升的空間。電解槽的基本組成單位是電解池。赤峰PEM電解水制氫設備在電解水制氫過程中,由于水是一種弱電解質...
從近年來發布的氫能相關主要國家政策和相關戰略可以看出:氫能 2020 年列入能源范疇,2022 年上升至國家能源戰略高度,這與提出碳達峰碳中和目標和能源飯碗端在自己手中的指示,與中石化打造氫能公司目標是一致的。目前成熟的電解水技術為堿水電解和質子交換電解。從國際能源署預測,全球制氫技術仍以堿性電解水為主。從今年季度國內上馬的制氫項目也可以看出全部為堿性電解制氫技術。2022 年中國堿性電解水制氫設備的出貨量約 800MW,質子交換膜電解水制氫設備的出貨量約 24MW,在 2021 年基礎上實現翻番,2023 年上半年已公開招標項目裝機規模超 400MW,絕大多數均采用堿性水電解制氫技術,預計 ...
綠氫可以助力交通、化工、鋼鐵、石化等多領域深度脫碳,2022 年 3 月國家發改委發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》,提到氫能正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一,氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體,是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向,規劃明確提到 2025年可再生能源制氫量達到 10 萬噸/年-20 萬噸/年,2035 年可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升,對能源綠色轉型發展起到重要支撐作用。固體氧化物電解水制氫設備可以實現高溫、高效率的制氫過程,并且具有較高的穩定性,但是設備成本較高。青島電解水制氫設備企業在電...
海外 PEM 技術裝備應用較國內更。這主要源于國內 ALK 廠家強大的成本管控能力,即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異遠小于國內廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異。海外電解槽呈現出標準化趨勢較國內更強。國內 ALK 產品多為定制交付模式,產品規格變化較多,客戶需求也不固定。國內央企參與為主的大型示范項目一定程度上推動制氫裝備廠家進行功能創新,如多對一的大規模制氫撬塊,低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規格、固定設計,從電解小室,到電解槽、氣液分離框架、電氣設備均為標準版本。這兩種模式各有利弊,未來的發展方向存在一定不確定性。但是由于電解過程效率不高,能耗較大,...
在政策及市場需求帶動下,近幾個月來,電解水制氫設備相關新產品不斷推出。今年6月,中船派瑞氫能鄂爾多斯首臺套2000Nm3/h電解槽在伊旗正式下線;同月,宏澤(江蘇)科技股份有限公司和宏澤海槿(江蘇)氫能源科技有限公司在江陰市臨港開發區發布了100-2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽,并同時下線了我國首臺2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽,壽命可達20年以上。7月,氫晨科技發布自主研發的兆瓦級大功率質子交換膜電解槽,單槽額定制氫量250標方/時,可在5%-150%的寬功率輸入范圍內穩定運行。海德氫能也于近日推出堿性電解制氫系統“氫舟”,額定直流電耗在4.0-4.3kWh/Nm3,實...
以往的制氫裝備均應用在多晶硅、電廠等場景,例如某多晶硅廠,氫氣主要應用于多晶硅還原爐的還原氣體,制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產能設計,所以用氣量很多情況多晶硅產能較為穩定,且用電來自電網,制氫裝備多數情況處于 60%負荷運行,氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9-1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統,由于光伏發電的間歇波動特性,制氫裝備需要考慮供電的不穩定性,對制氫裝備帶來了全新的挑戰。如何評價光伏制氫系統需要進行全新的定義,例如:初始響應時間、總響應時間、比較大斜坡速率、比較低工作點、冷啟動時間、熱啟動時間、關機時間等等。PEM電解水制氫是指使用質子交換膜作為固體電解質,并使用純水作為電解水制氫...
為使電解水工作結束后電解水不發生反方向電解并能夠較長時間保持品質不發生改變,采取如下控制工藝:在電解水工作結束后,控制電路4控制可控電解電源3繼續給電解電極組件2提供一定值的品質維持電流,電流方向與電解水工作電流方向相同,比電解水工作電流較小,以免于長時間較大電流影響電解水品質變差或者耗電較大。為本發明在電解水裝置電解水工作結束后保持電解水品質的方法,其特征為:電解水容器1、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件2、控制電路4、可控電解水電源7(虛線框內)包含電解水電源3、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關5、與電源開關并聯連接的電阻抗部件6;在電解水工作過程中,控制電路4控制電解水電源開關...
雖然氫能被作為新能源的一種形式,但氫能仍被列為危化品管理名錄。從目前落地政策實施來分析,新能源制氫項目主要審批部門為能源規劃、發改委等層面。實際項目落地與執行層面為當地的應急管理部門、安全生產監督管理部門,但其執行的法律法規認為氫氣危化品監管監督等內容,造成項目落地與實施周期較長,未能發揮新能源的優勢作用。目前隨著光伏+制氫、風電+制氫項目逐步落地實施,各地針對具體項目的并/離網形式要求各有不同,部分省份明確并網形式和離網形式,但部分省市主要是參照已有項目情況推薦執行。因此,隨著新能源制氫示范項目逐步落地實施,應用越來越成熟。需要制定適應目前的光伏+制氫、風電+制氫的相關標準與規范,來促進裝備...