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電解槽無需嚴格控制膜兩側壓力,具有快速啟動停止和快速功率調節響應的優勢。邢臺專業電解水制氫設備
堿性電解水在生產占有率和制氫成本方面具有巨大的優勢。電解水技術的主要指標包括:電流密度、負載范圍、氣體純度、電解效率、使用壽命、設備價格和動態響應幾個方面。堿性水技術的痛點是電流密度低能耗效率低和隔氣性差,特別是波動情況下的隔氣性,存在本質安全性問題。隨著堿性電解水技術的發展,隔膜材料已經發展了三代,早期的石棉隔膜,目前規模應用的 PPS 隔膜,逐漸出現了隔氣性、穩定性好,能耗低的復合隔膜材料。國內外比較好技術為西班牙 AGFA 公司的 Zirfon 復合膜和國內碳能科技公司的復合隔膜。pem電解水制氫技術保定PEM電解水制氫是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。
使用純水電解,避免了潛在的環境污染,對環境友好;在工業領域,PEM水電解制備的綠氫應用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業,有助于實現雙碳目標;在交通領域,采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現場制備綠氫,應用于燃料電池汽車、鐵路、航空及航運等領域;在電力領域,將風力、光伏等新能源電力接入氫儲能系統,用于電解水制取綠氫,制得的氫氣儲存在儲氫罐中,需要時再將氫氣結合氫燃料電池發電并網,為電網供電,由此可以解決大規模消納可再生能源的問題。
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。PEM電解槽的電流密度更大,通常在10000 A/m2以上。PEM電解槽的產氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料,產生的氫氣中不會帶入堿霧,有利于提升氫氣品質。另外,質子交換膜的氣體滲透率低,這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現象。PEM電解槽無需嚴格控制膜兩側壓力,具有快速啟動停止和快速功率調節響應的優勢,適用于可再生能源發電波動性輸入。水電解制氫被認為是未來制氫的發展方向,特別是利用可再生能源電解水制氫。
目前,我國的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260標方/小時,而國外生產的PEM電解槽單槽比較大制氫規模可以達到500標方/小時。PEM電解水制氫系統由PEM電解槽和輔助系統(BOP)組成。PEM電解槽由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層和雙極板等零部件組裝而成。電解槽的基本組成單位是電解池,一個PEM電解槽包含數十至上百個電解池。質子交換膜電解槽成本中45%是電解電堆、55%是系統輔機;其中電解電堆成本中53%是雙極板;膜電極成本由金屬Pt、金屬Ir、全氯磺酸膜和制備成本四要素組成。由于PEM電解槽的質子交換膜需要150-200微米,在加工的過程中更容易發生腫脹和變形,膜的溶脹率更高,加工難度更大,主要依賴于國外產品。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。邯鄲PEM電解水
PEM電解水制氫技術基本成熟,進入了商業化早期階段。邢臺專業電解水制氫設備
潮汐能源由于其高可預測性和高能量流密度,已成為一種具有競爭力和有前途的可再生能源。目前的潮汐流或潮流技術能夠在世界各地存在海洋的環境中開發并產生可再生能源。雖然潮汐流的能量是間歇性的,但它可以提前且非常準確地預測出來。換句話說,電力供應商將能夠輕松地提前安排潮汐能與備用電力的集成。與傳統的發電方式相比,它可以節約不可再生資源,減少有毒有害物質的排放,具有良好的開發利用潛力和價值,并具有較高的應用可行性。然而,潮汐發電站對生態環境有一定程度的負面影響,其中重要的是對生物棲息地的破壞,進而對許多物種的生存和繁殖產生負面影響。因此,在規劃潮汐能時,需要考慮沿海魚類的生存條件。潮汐能比風能和太陽能更容易預測,隨著科學技術的發展,潮汐發電將與太陽能發電、風能發電等新能源相媲美,值得進一步開發和研究。邢臺專業電解水制氫設備