目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h,而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)??梢赃_到500Nm3/h。相比國外,國內(nèi)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(nèi)大多數(shù)工業(yè)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??傊琍EM電解水制氫技術(shù)基本成熟,進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術(shù)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(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關(guān)鍵技術(shù),進一步降低成本,提升商業(yè)化程度。而酸性電解水制氫設(shè)備因為其高效、高純度的氫氣產(chǎn)出而備受關(guān)注,但是設(shè)備價格和穩(wěn)定性相對較差。呼和浩特附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量
雖然氫能被作為新能源的一種形式,但氫能仍被列為?;饭芾砻?。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(guī)劃、發(fā)改委等層面。實際項目落地與執(zhí)行層面為當?shù)氐膽惫芾聿块T、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門,但其執(zhí)行的法律法規(guī)認為氫氣危化品監(jiān)管監(jiān)督等內(nèi)容,造成項目落地與實施周期較長,未能發(fā)揮新能源的優(yōu)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(wǎng)形式要求各有不同,部分省份明確并網(wǎng)形式和離網(wǎng)形式,但部分省市主要是參照已有項目情況推薦執(zhí)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(guān)標準與規(guī)范,來促進裝備制造企業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展和裝備制造方向發(fā)展。鄂爾多斯電解水制氫設(shè)備公司燃料電池汽車被視為整個綠氫行業(yè)的先導產(chǎn)業(yè),但下一步的關(guān)鍵是成本下降,同時帶動更大場景更大規(guī)模應用。
堿性電解水制氫設(shè)備主要有電氣部分、電解槽、分離框架、純化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、補水配堿系統(tǒng)、氮氣吹掃系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)組成。1、電氣部分主要包括:電壓器、整流柜、控制柜、配電柜。變壓器:把前端高壓電(比如10KV)變成適合電解槽使用的電壓。整流柜:電解槽電解時使用的是直流電,整流柜將交流轉(zhuǎn)換成直流。控制柜:控制系統(tǒng)實行PLC自動控制,設(shè)置人機界面。主要由PLC系統(tǒng)、儀表、繼電器等組成,是整個制氫和純化設(shè)備的控制中心。配電柜:給系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)泵、補水泵等供電。
貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑。然而,貴金屬催化劑的使用成本較高,開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點,通過尺寸和形貌調(diào)控、導電載流子材料復合、原子摻雜、晶相調(diào)控、非晶態(tài)工程、界面工程等設(shè)計策略,可提高其催化活性。開發(fā)高效、低成本的催化劑是電解水制氫的關(guān)鍵步驟。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低,難以支持大規(guī)模應用。過渡金屬和非金屬材料成本低,具有較大的豐度,是替代貴金屬催化劑的理想材料。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比,過渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,催化機理復雜,非金屬催化劑的活性有待提高。這三類電解水制氫催化劑都有待進一步研究。取決于功率的大小,一個PEM電解槽包含數(shù)十甚至上百個電解池。
從目前國內(nèi)外主流的堿性電解槽生產(chǎn)廠家對外公布的產(chǎn)品參數(shù)來分析,大部分設(shè)備制造商的制氫裝備出口壓力為 1.4MPa-1.6MPa 范圍,其中部分廠家也逐步提高堿性電解槽裝備出口制氫壓力,比較高可達 3.2MPa。制氫裝備出口壓力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢,究其原因主要是氫氣的下游應用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應壓力約為 13.5MPa-15MPa、甲醇反應器壓力約為 4.5MPa-6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa,氫氣下游實際應用壓力會有提高,而制氫裝備出口壓力至氫氣場景接入之間就存在一個氫氣壓差,就需要配置氫氣壓縮機,氫氣壓縮機根據(jù)流量、壓縮比、溫度、類型等因素影響,就會投入不同的氫氣壓縮成本,提升氫氣從制氫到用氫的單位氫氣成本價格。水電解制氫被認為是未來制氫的發(fā)展方向,特別是利用可再生能源電解水制氫。呼和浩特附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量
在電解水制氫設(shè)備的選擇上,需要根據(jù)實際需求和使用場景進行選擇。呼和浩特附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量
和堿性電解水制氫技術(shù)相比,PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)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(chǎn)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(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧,有利于提升氫氣品質(zhì)。另外,質(zhì)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(xiàn)象。PEM電解槽無需嚴格控制膜兩側(cè)壓力,具有快速啟動停止和快速功率調(diào)節(jié)響應的優(yōu)勢,適用于可再生能源發(fā)電波動性輸入。呼和浩特附近電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量