AEM电解水制氢原理图,来自网络
电解水工作原理如下:
STEP 1
在电解槽的阳极、阴极两端外加直流电压。
STEP 2
水由阳极穿过AEM渗透到阴极。
STEP 3
水在阴极催化剂作用下接收电子发生析氢反应(HER)产生氢气,氢气透过气体扩散层GDL释放出来。
STEP 4
HER: 4H2O+4e-→4OH-+2H2
STEP 5
HER产生的氢氧根(OH-)穿过AEM回到阳极。
STEP 6
OH-在阳极催化剂作用下发生析氧反应(OER)产生氧气,氧气透过气体扩散层与电解液一起流动释放出来。
STEP 7
OER: 4OH-→2H2O+O2+4e-
至此,AEM通过完成水的分解,实现了氢气的高效生产,同时产生的氧气可以继续利用或释放到大气中,没有任何污染环境的成分产生。
AEM制氢综合了ALK制氢和PEM制氢两大技术的优点:
- 可以在碱性的工作环境中使用非贵金属催化剂,对极板等各类零部件的要求不高,可使用镀镍的不锈钢板;
- 具备类似于PEM膜电极的结构,可实现高压制氢。
AEM制氢技术距离大规模商业化还有很大提升空间,阴离子交换膜、催化剂等核心部件的开发与应用尚未成熟,但整个行业对这一技术的发展前景持乐观态度。许多企业都看好该赛道,纷纷投入资源进行研发和探索。据统计,目前AEM电解槽厂家有稳石氢能、亿纬氢能、亿孚科技、中电绿波、未来氢能、卧龙英耐德、文景能源、清能股份、正星氢电、易晋斯能源等。下面给大家整理了AEM制氢电解槽厂家,排名不分先后,阅读本文前欢迎扫码进群交流。
1、稳石氢能
深圳稳石氢能科技有限公司是第三代电解水制氢技术的代表企业,也是全球唯一一家从膜到催化剂到膜电极、再到控制系统和系统集成,产研一体的AEM电解水制氢装备企业。
稳石氢能拥有100%自主知识产权的高性能阴离子交换膜制备技术、AEM高效双金属催化剂制备技术、高效OER和HER电极制备技术、电解器系统集成系统控制技术。
2023年2月,稳石氢能发布国内首款自研2.5kW AEM电解槽,单台电解槽额定功率为2.5kW,直流功耗为4.3kWh/Nm³,输出压力为3MPa,最大产氢量达600L/h,冷热启动时间较快,其中热启动时可在60秒内达到0-100%,冷启动时间不超过5分钟,电解槽工作寿命>30000h,系统寿命可达10年。
2、亿纬氢能
惠州亿纬氢能有限公司(简称“亿纬氢能”)成立于2021年11月,现已具备阴离子交换膜(AEM)、AEM制氢电解槽、氢燃料电池电堆等核心技术能力。
由亿纬氢能自主研发的新型AEM电解槽,采用了公司目前最先进的AEM电解制氢专用隔膜产品。相比传统的碱性电解槽产品,最新的AEM制氢电解槽具有效率高、体积小、电流密度大、氢气纯度高和波动响应快等优势,可广泛应用于工业生产、能源储存等领域,现已推出产品为V1.0 1kW电解槽(功率覆盖范围:0.5-1kW)和V2.0 10kW电解槽(功率覆盖范围:1-10kW)。
3、亿孚科技
浙江亿孚科技有限公司创立于 2020 年9月。公司致力于成为全球领先的氢能装备技术服务公司,核心产品为电解水制氢设备,以及风光水电等可再生能源制氢、储能系统的一体化智能解决方案。亿孚坚持自主创新道路,掌握了目前国内先进的 AEM 电解水制氢产业化技术和二氧化碳合成液体碳氢链燃料的技术。
亿孚科技自主研发设计的一款AEM电解水制氢设备集制氢,气液分离、干燥于一体的小型制氢系统。该设备的产氢率为500NL/h,氢纯度可达99.93%(最高可达99.99%),功率为2.5kW。
4、中电绿波
近年来随着氢能源的不断发展,北京中电绿波科技有限公司逐渐由ALK电解槽转型至AEM水电解制氢设备的研发和制造,是目前中国水电解制气设备产品线最全公司之ー。公司专注于将氢能源技术用于可再生能源以及大型储能领域。
2023年8月,中电绿波发布全国首台在线运行的10Nm3/h AEM离子膜电解槽,在采用非贵金属催化电极,槽温80℃,碱液浓度10%、运行压力3.2MPa的工况下电流密度达到11377A/m2,最快冷启动时间16min;具有明显的技术领先优势。
5、未来氢能
北京未来氢能科技有限公司是一家专注全球性氢能源技术和装备的高新技术企业,聚焦研发和生产具备全自主知识产权的新一代AEM制氢技术的关键材料和设备。
未来氢能科技AEM阴离子交换膜技术电解水制氢设备
可以看到,基于对AEM制氢技术低成本、高制氢效率的期待,国内越来越多的企业正加速布局和推进AEM制氢电解槽的研发生产和应用,有望实现更加大规模的商业化应用。
6、卧龙英耐德
卧龙英耐德(浙江)氢能科技有限公司(以下简称 卧龙英耐德)为卧龙电驱(股票代码600580.SH)与德国Enapter公司(H2O.FRA)合作成立的合资工,致力于AEM电解槽技术相关产品在中国区域的发展。
基于Enapter全球领先的阴离子交换膜(AEM)电解水制氢技术,依托卧龙在辅机系统的技术积累及其产业链的优势和强大的产业化能力,卧龙英耐德将以“成为中国AEM电解槽业务的市场领导者”为愿景,为客户提供更优的绿色氢能解决方案,促进“绿氢”发展,助力“碳达峰、碳中和”国家战略的实现。
7、文景能源
上海文景能源科技有限公司是一家从事氢燃料电池电堆、系统及制氢电解槽的高科技公司。公司孵化于上海交通大学燃料电池研究所,历经10余年技术积淀,具备燃料电池电堆、系统及电解槽的全正向开发能力。
公司主要产品为电堆、系统及电解槽,包括75kW级金属板电堆、150kW级金属板电堆、120kW级石墨板电堆,以及60kW级燃料电池动力系统、120kW级燃料电池动力系统、30kW级固定式发电系统,及30标方级PEM制氢电解槽等。
8、清能股份
清能股份成立于 2003 年,是全球氢能一体化设备提供商,专注于氢能技术在氢气制取以及应用端的研发与商业化推广。主营业务覆盖燃料电池、电解水制氢及氢能装备三大板块。
氢能股份最新研发的AEM电解槽,实现了每公斤氢气仅需42kWh的能耗,表现出惊人的性能。
清能股份通过技术创新,成功在实验室条件下验证了该AEM电解槽在0.35A/cm²电流密度和1.56V/cell电压下的以95%的效率稳定运行。这个电流密度与商用碱性电解槽相当,但通过降低工作电压,AEM电解槽的效率提升了20%。
在这次技术突破中,清能股份开发了一种新型电极结构(专利申请中),该结构具有高比表面积和出色的稳定性。同时,设计中去除了昂贵的铱和钛,转而采用成本更低且储量丰富的材料。此外,清能股份计划在2024年底推出全新的兆瓦级高效AEM电解槽。
9、正星氢电
正星氢电科技郑州有限公司(以下简称“正星氢电”)是一家位于氢能全产业链前沿的高新技术企业。公司专注于交通基础设施的清洁化和低碳化发展与升级,全方位提供定制化的加氢站核心设备及控制系统、气体增压系统、高压检测系统等综合解决方案。
正星氢电通过对氢能产业链的深度挖掘,业务领域已覆盖氢能制、储、运、加、用、研等全产业链的各个环节,聚焦加氢基础设施建设。在FCVC 2024展会上,正星氢电展出了其全新产品——AEM电解槽。
10、易普斯能源科技(上海)有限公司
易晋斯能源科技(上海)有限公司成立于2015年,专注清洁能源解决方案。主要产品包括:氢能、电解水制氢、气体纯化、热能管理、微通道换热器、微流控我们与行业内的国际知名供应链有着长效的深度合作秉承技术专业性和客户服务至上的理念,致力于为全球用户提供专业的清洁能源系统解决方案。
其工业级AEM电解水制氢电解槽是一款高效能的产品,具备0.1-10Nm³/h的产氢量和超过99.9%的产氢纯度。这款电解槽可采用1M KOH为可定制介质,运行温度在80°C以下。
来源:艾邦氢科技网综合整理