保定專業(yè)電解水制氫設(shè)備

氫能也是一種二次能源。目前，主流的制氫方式主要有化石燃料重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及電解水制氫等?；剂现卣茪洌且蕴烊粴?、煤炭等化石原料，通過(guò)蒸汽重整或者部分氧化重整等化學(xué)反應(yīng)，從中提取氫氣，是一種非常重要的制氫方式，但該生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)伴生大量二氧化碳等溫室氣體排放，因此這種方式產(chǎn)出的氫稱為“灰氫”；工業(yè)副產(chǎn)氫實(shí)際上是“變廢為寶”，是將化工、鋼鐵等工業(yè)生產(chǎn)流程里產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣等富含氫氣的副產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)凈化、提純操作，將氫氣分離提取出來(lái)，不過(guò)其產(chǎn)量受制于上游工業(yè)規(guī)模與工況。PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。保定專業(yè)電解水制氫設(shè)備

從目前國(guó)內(nèi)外綠氫產(chǎn)能和項(xiàng)目分布來(lái)看，我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段，光伏制氫的裝機(jī)和應(yīng)用規(guī)模在近幾年集中爆發(fā)，正在運(yùn)行的電解槽制氫系統(tǒng)多為全新產(chǎn)品或處于設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)，尚未出現(xiàn)大批量的性能衰減故障或退役等可靠性問(wèn)題。因此目前國(guó)內(nèi)廠商主要關(guān)注制氫系統(tǒng)的能耗、成本等產(chǎn)品參數(shù)，電解槽及系統(tǒng)的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國(guó)產(chǎn)制氫系統(tǒng)的一些關(guān)鍵零部件，尤其是電解槽隔膜和電極的產(chǎn)能和技術(shù)主要來(lái)自進(jìn)口，由于材料和技術(shù)受限，多數(shù)中小型制氫系統(tǒng)廠商缺乏關(guān)鍵材料和零部件的檢驗(yàn)檢測(cè)能力，一些大型企業(yè)雖然具備一定的測(cè)試能力，從行業(yè)整體來(lái)看仍處于初級(jí)階段，并且新老技術(shù)上存在嚴(yán)重脫節(jié)。包頭制氫設(shè)備的廠家排名中國(guó)已有超過(guò)百個(gè)在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目，涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個(gè)領(lǐng)域。

我國(guó)的電解水制氫技術(shù)起源于蘇聯(lián)設(shè)備，對(duì)其商業(yè)應(yīng)用需追溯到 19 世紀(jì) 90 年代。國(guó)內(nèi)大規(guī)模的電解水制氫技術(shù)以堿水電解制氫為主，該種設(shè)備技術(shù)流程簡(jiǎn)單，操作方便，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際水準(zhǔn)。堿性水電解通常采用 KOH 作為電解液，電解質(zhì)的質(zhì)量濃度一般為 20%－30%以保證電解液具有較高的電導(dǎo)率，并且電解槽需要強(qiáng)制對(duì)流。較高的電解槽溫度有利于降低電極反應(yīng)的過(guò)電位和溶液的電阻，但會(huì)加劇材料的腐蝕。故電解槽的溫度應(yīng)綜合考慮以上兩個(gè)方面，當(dāng)前，工業(yè)化堿性水電解槽一般在 85℃~95℃下運(yùn)行。電解槽內(nèi)的壓力也會(huì)對(duì)整個(gè)水電解過(guò)程產(chǎn)生影響。通過(guò)加壓可以減少電解槽內(nèi)氣體體積，使氣體停滯時(shí)間縮短，從而提高電解槽內(nèi)電解液的電導(dǎo)率，當(dāng)前工業(yè)化堿性電解槽工作壓力在 3.2MPa 以內(nèi)。同時(shí)高壓設(shè)備無(wú)需使用費(fèi)用較高的氫氣壓縮機(jī)，能夠減少啟動(dòng)成本，近一些高壓設(shè)備已經(jīng)開始得到發(fā)展。

堿性電解水技術(shù)是電解水技術(shù)中發(fā)現(xiàn)得早的，也是目前電解水技術(shù)中為成熟的。其原理可以簡(jiǎn)單地描述為：在兩個(gè)電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽(yáng)兩極分離開來(lái)，在陽(yáng)極，OH-發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，在陰極，H+被還原生成氫氣，如圖 1-1 所示。通常高比表面的鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽(yáng)極催化劑，并在上面負(fù)載錳、鎢和釕的氧化物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的 KOH 或者 Na OH 溶液作為電解液，鍍有高比表面鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑，運(yùn)行時(shí)，槽壓一般在 1.9 V 到 2.6 V 之間。壓縮制氫設(shè)備是一種通過(guò)物理過(guò)程令氫氣密度增加，從而實(shí)現(xiàn)純化的方法。

我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的相關(guān)文件是相對(duì)較保守的數(shù)據(jù)，因?yàn)楦鶕?jù)目前的一些項(xiàng)目規(guī)劃來(lái)看，國(guó)內(nèi)的電解水制氫市場(chǎng)的發(fā)展和規(guī)劃文件來(lái)相比有較大差距。氫能聯(lián)盟的100GW目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要前提，以此來(lái)分析，可以看出：目前國(guó)內(nèi)已有的電解水制氫設(shè)備總計(jì)產(chǎn)能在1GW左右；到2023年預(yù)計(jì)有2GW左右的產(chǎn)能；到2025年預(yù)計(jì)有10GW的產(chǎn)能；到2030年預(yù)計(jì)有100GW的產(chǎn)能。如果在此基礎(chǔ)上增加國(guó)內(nèi)廠家出口到國(guó)外的一些數(shù)據(jù)，世界所有國(guó)家對(duì)國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備的需求量還會(huì)有相應(yīng)的增幅，預(yù)計(jì)2030年在130GW左右。隨著綠氫產(chǎn)業(yè)備受重視，帶動(dòng)電解水制氫設(shè)備需求大幅上漲，設(shè)備訂單同比也明顯增長(zhǎng)。秦皇島本地電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量

在電解水制氫設(shè)備的選擇上，需要根據(jù)實(shí)際需求和使用場(chǎng)景進(jìn)行選擇。保定專業(yè)電解水制氫設(shè)備

曾經(jīng)或者現(xiàn)在仍然有些人認(rèn)為，電解槽尤其是堿性電解槽是成熟的不能再成熟的東西，直接應(yīng)用就好，但關(guān)鍵問(wèn)題就在于這里，之前電解槽的應(yīng)用都是基于電網(wǎng)的穩(wěn)定電力使用的。而基于風(fēng)、光波動(dòng)性這么大的電力來(lái)源，在此場(chǎng)景下，即便是對(duì)于具有豐富經(jīng)驗(yàn)的老牌電解槽廠商來(lái)說(shuō)也是一大難題。對(duì)于新入局的電解槽企業(yè)，那問(wèn)題就更多了，安全性、穩(wěn)定性、可靠性等等，產(chǎn)品的方方面面都伴隨著小小的問(wèn)題。甚至，據(jù)傳，有些項(xiàng)目還出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的人員傷亡。一開始設(shè)想的很好，但在落地實(shí)施的時(shí)候都是方方面面各種想不到的突發(fā)問(wèn)題，甚至是突發(fā)事件、事故。保定專業(yè)電解水制氫設(shè)備