ALK电解槽是在碱性环境下通电产氢和产氧的设备，内部由多个极板、电极、隔膜、密封垫叠加而成。为了提高设备耐碱性，极板选择纯镍板或碳钢表面镀镍；电极选择镍基电极，但腐蚀问题仍然是现阶段影响电解槽寿命的关键因素。
1）性能下降：腐蚀会导致电极表面活性下降，减少氢气和氧气的生成效率，从而降低电解槽的整体性能。
2）电极损耗：随着时间推移，腐蚀会导致电极材料逐渐耗损，影响其机械强度和导电性，最终可能需要更换电极。
3）气体生成不均匀：腐蚀导致的电极表面不平整可能导致气泡生成不均匀，进而影响气体分离和收集效率。
4）故障风险增加：严重的腐蚀可能导致电极开裂或失效，增加电解槽整体系统的故障风险。
5）维护成本上升：腐蚀引发的性能下降和电极更换需求增加了维护和运行成本。
电解槽中的极板在镀镍时出现漏点或者在使用过程中镍层被破坏，基底Fe将暴露在KOH溶液中，由于Fe的金属性强于Ni，所以Fe更容易成发生氧化反应，Fe变成Fe离子并与溶液中的OH-结合形成Fe(OH)3，然后脱水变成Fe2O3（红棕色）。这就是极板发生腐蚀表现为红棕色铁锈的原因。
在高应力状态下，金属可能更易受到碱性环境的侵蚀。这种现象尤其常见于不锈钢材料，低合金钢在高温碱性溶液中可能会发生应力腐蚀开裂。应力腐蚀示意图如下。
在不均匀的电流分布或污染物存在时，可能导致局部腐蚀加剧。例如，某些杂质可能在电极表面形成局部电池，引发点蚀或缝隙腐蚀。
碱性电解槽中，局部点蚀通常发生在电极的某些区域，尤其是在电流密度不均匀的情况下。这主要因为电极局部表面存在微小的缺陷或污染物，这导致电流集中在这些点上。氢气在这些点析出，形成气泡，进一步加剧了腐蚀。
密封件的设计不当同样会导致电解质在接缝处积聚，导致局部腐蚀。这主要因为缝隙中电解质的流动性较差，局部的氢氧化物浓度和pH值可能不同于主流电解质，这种环境促进了腐蚀反应的反正。
同时温度与浓度对腐蚀现象的影响也是显著的，温能提高离子活性，增强电解质的导电性，从而加快电极反应，在碱性环境中，温度每升高10°C，腐蚀速率可能会增加2到3倍。
筛选耐腐蚀性强的电极材料：天际氢能拥有设备完善电化学实验室，中科院博士带队，可以对电极性能和衰减率做长时验证，构建内部数据库并实时更新；表现优异的电极随后会进行小槽-中槽-大槽测试，层层筛选，关关把控。
电化学实验室团队与国内多所高校合作，联合开发性能更优、更稳定的电极，提高公司在制氢领域的核心竞争力。
电解槽正向设计配合仿真优化，避免出现缝隙或死角，减少局部腐蚀的风险；优化方案确保了电极接触良好均匀分布电流，避免电流集中。
温度、压力和电解质浓度的在线监测和控制，避免在极端条件下运行；调整电流密度，保持在推荐范围内，以减小腐蚀速率。
规范选用极板表面防腐处理工艺和防腐层厚度，优化安装流程，避免焊接腐蚀。同时，电解槽在考虑复合隔膜/贵金属电极以追求高电密的同时，也需要评估极板镀层厚度与高电密电解槽的匹配性。
定期检查和维护电解槽，及时发现和修复腐蚀迹象，清理电极表面的沉积物和污染物，保持良好的电极表面状态。天际氢能团队拥有从业15年+安装/调试/运维经验的骨干团队，为项目全生命周期服务保驾护航。
腐蚀是复杂的过程，电化学腐蚀结合析氢和析氧过程使情况更为多变，很多机理还在不断研究。天际氢能致力于研发和制造更安全、更稳定、更可靠电解制氢设备的同时，也希望和业内人士持续、深入交流探讨，为推动行业发展奉献我们的微薄力量。
原文始发于微信公众号（Hydrizon 天际氢能）：氢·技术 | ALK电解槽腐蚀现象简析
