降低绿氢项目成本的创新策略

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PEM电解水制氢因具有高效、能耗低、结构紧凑、对可再生能源波动性有快速响应性等特点，拥有产业化、规模化发展的基础条件，日益成为最具发展潜力的技术之一。在PEM电解水制氢产业链中，质子交换膜、膜电极、电解槽等核心材料面临成本高、购买难、交付周期长等问题。

膜电极是电解槽的关键部件，其成本约占电解槽总成本的40%，并且目前在国内，它是一个制约行业发展的瓶颈环节。膜电极的高成本主要是因为国内需要依赖进口交换膜，而且与之相关的钛粘和钛网的生产链尚未成熟，造成成本居高不下。尽管钛材料本身价格合理，但制作成钛网价格昂贵。最初钛网并非为电解水制氢设计，而是用于过滤行业，这使得其成本高昂在电解水制氢应用中显得不合理。因此，呼吁产业链中的企业加快研发进程，突破现有技术限制，实现成本降低。

氢辉能源通过四个层次的研发，成本可以降低到具备绿氢项目经济性。

1.降低贵金属载量：氢辉成功将铱的载量从3㎎/c㎡降到了0.5㎎/c㎡，这一降本比例在电解槽的降本中占了很大比例。

2.使用自研质子交换膜：氢辉自研的 80-100μm的质子交换膜替代进口的180μm的质子膜，性能提升的同时材料减少。

氢辉成产的双增强质子交换膜，它包含机械增强和化学增强两个部分。在研制过程中，需要保证质子膜在变薄的同时，保持足够的机械强度，防止在电解槽中破裂导致氢氧互串或者爆炸风险。通过化学增强技术，可以降低氢的渗透，还可以捕捉自由基。提出的消氢理念是，如果氢从阴极侧渗透到阳极侧，可以通过化学手段消除渗透过来的氢分子。

图：氢辉能源

3.提升膜电极性能，由一代的1.83V@2A/cm²提升至二代的1.69V@2A/cm²。在能耗核心的电解槽指标里面的能耗控制，做到在提升电密的情况下，同时能耗还不增加，这是也是一个突破点。

4.行业发展带来的红利，随着行业的发展，极板及多孔传输层本身材料的降本，以及规模化生产带来的红利，也能给电解槽减少很多的成本。

氢辉能源的创新策略将有助于推动绿氢项目的经济性，进一步推动氢能源的发展。

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：降低绿氢项目成本的创新策略