电解水制氢技术

目前,电解水制氢技术主要有三种,分别为碱性电解水制氢(AE)、质子交换膜电解水制氢(PEM)和高温固体氧化物电解水制氢(SOEC)

01

碱性电解水制氢(AE)

碱性电解水制氢装置由若干单体电解池组成,以含液态电解质和多孔隔板为结构特征,通常以KOH、NaOH水溶液为电解质,采用石棉作为隔膜,在直流电的作用下将水电解生成氢气和氧气

碱性电解水技术发展时间最长,技术最为成熟,具有操作简单,成本低的优点。缺点是电解效率低,同时碱液也存在一定的腐蚀性

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02

质子交换膜电解水制氢(PEM)

质子交换膜电解也称固体聚合物薄膜电解,PEM电解水技术是利用质子交换膜代替了传统碱液电解槽中的隔膜和电解质,在电解循环过程中不存在碱液流失、腐蚀等问题,电解效率较高,安全系数高,电解槽的体积较小。其缺点是电极材料通常用贵重的铂合金,PEM膜也相对较贵,因此生产成本很高

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03

高温固体氧化物电解水制氢(SOEC)

SOEC制氢技术是采用固体氧化物作为电解质材料,可在700~1000℃高温下工作,可以利用热量进行电氢转换,具有能量转化效率高且不需要使用贵金属催化剂等优点

但是电解槽在较高的温度下工作,对于电解槽和电解质的材料和寿命是很大的考验,在电解池关键材料的选择上十分受限。此外该技术目前还在实验室阶段,还未大规模的应用在工程实际中

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“氢1008”是在四川华能氢能科技有限公司指导下,由“张冲氢能技术创新工作室”打造的氢能科普专栏,旨在推进氢能人才培养,促进氢能知识普及,加强氢能技术交流。

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原文始发于微信公众号(华能川氢):氢 1008 | 电解水制氢技术

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量达3715万吨,2050年达9690万吨。有分析认为,电解水制氢将逐步作为中国氢能供应的主体,在氢能供给结构的占比将在2040、2050年分别达到45%、70%。 因此,在“双碳”背景下,电解水制氢项目成为了市场关注的热点话题。为促进行业信息流通,艾邦建有制氢产业交流群,聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽(隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等)、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游,设备,材料,配件等配套资源,欢迎大家加入

作者 808, ab