河南电解水制氢技术

目前，我国的PEM电解槽发展和国外水平仍然存在一定差距，国内生产的PEM电解槽单槽比较大制氢规模大约在260标方/小时，而国外生产的PEM电解槽单槽比较大制氢规模可以达到500标方/小时。PEM电解水制氢系统由PEM电解槽和辅助系统(BOP)组成。PEM电解槽由质子交换膜、催化剂、气体扩散层和双极板等零部件组装而成。电解槽的基本组成单位是电解池，一个PEM电解槽包含数十至上百个电解池。质子交换膜电解槽成本中45%是电解电堆、55%是系统辅机；其中电解电堆成本中53%是双极板；膜电极成本由金属Pt、金属Ir、全氯磺酸膜和制备成本四要素组成。由于PEM电解槽的质子交换膜需要150-200微米，在加工的过程中更容易发生肿胀和变形，膜的溶胀率更高，加工难度更大，主要依赖于国外产品。PEM电解槽的产氢纯度通常在99.99%左右。河南电解水制氢技术

以往的制氢装备均应用在多晶硅、电厂等场景，例如某多晶硅厂，氢气主要应用于多晶硅还原炉的还原气体，制氢站是按照 2 万吨多晶硅的产能设计，所以用气量很多情况多晶硅产能较为稳定，且用电来自电网，制氢装备多数情况处于 60%负荷运行，氢气储罐压力主要维持在 0.9－1.2MPa 之间。针对光伏制氢系统，由于光伏发电的间歇波动特性，制氢装备需要考虑供电的不稳定性，对制氢装备带来了全新的挑战。如何评价光伏制氢系统需要进行全新的定义，例如：初始响应时间、总响应时间、比较大斜坡速率、比较低工作点、冷启动时间、热启动时间、关机时间等等。呼伦贝尔PEM电解水制氢设备价格常见的电解水制氢设备包括碱性电解水制氢设备、酸性电解水制氢设备和固体氧化物电解水制氢设备。

“如何得到成本更低的绿氢，是制氢环节的任务和使命。”胡骏明认为，此前，燃料电池汽车被视为整个绿氢行业的先导产业，但下一步的关键是成本下降，同时带动更大场景更大规模应用。“现阶段，绿氢产业将在资源禀赋相对较好、应用场景比较丰富的区域率先发展，比如既有便宜绿电又有下游灰氢替代场景或燃料电池汽车示范的地方，进行制氢项目落地。”胡骏明指出，产业下一步将着力聚焦如何获取更多更便宜的绿氢，推动下游车用、发电、化工等领域更大规模应用，由原来的需求侧向供给侧转变。

碱性电解水制氢设备主要有电气部分、电解槽、分离框架、纯化系统、冷却系统、补水配碱系统、氮气吹扫系统、压缩空气系统组成。1、电气部分主要包括：电压器、整流柜、控制柜、配电柜。变压器：把前端高压电（比如10KV）变成适合电解槽使用的电压。整流柜：电解槽电解时使用的是直流电，整流柜将交流转换成直流。控制柜：控制系统实行PLC自动控制，设置人机界面。主要由PLC系统、仪表、继电器等组成，是整个制氢和纯化设备的控制中心。配电柜：给系统内循环泵、补水泵等供电。PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点，PEM电解水制氢技术工作效率更高。

采取如下控制工艺：在电解水工作结束后，控制电路控制可控电解电源继续给电解电极组件提供一定的品质维持电流，电流方向与电解水工作电流方向相同，比电解水工作电流较小，以免于长时间较大电流影响电解水品质变差或者耗电较大。所述可控电解水电源(虚线框内)包含电解水电源、电解水电源供电给电解电极组件的电源开关、与电源开关并联连接的电阻抗部件；在电解水工作过程中，控制电路控制电解水电源开关闭合，电解水电源通过电源开关给电解电极组件提供电解水电流；在电解水工作结束后，控制电路控制电解水电源开关断开，电解水电源不再通过电源开关给电解电极组件提供电解水电流，而是通过与电源开关并联连接的电阻抗部件给电解电极组件提供比电解水工作电流较小的品质维持电流。电解水容器1、浸泡在电解水容器水中的电解水电极组件2、可控电解水电源3、控制电路4；在电解水工作时，电极组件2的极间等效电容被电解电流充电至电压ur，在电解水工作结束后，ur会放电对容器1中水及电极间隙中储水作反正常电解水电流方向电解，改变电解水品质；另外，电解水工作结束后，电解水品质会随时间而发生改变。电解水制氢系统的性能指标主要包括制氢效率、氢气纯度、能耗以及设备寿命等。河北专业电解水制氢设备厂家排名

国内生产的PEM电解槽单槽制氢规模大约在200 Nm3/h，国外生产的PEM电解槽单槽制氢规模可以达到500Nm3/h。河南电解水制氢技术

电解水制氢，即通过电能将水分解为氢气与氧气的过程，该技术可以采用可再生能源电力，不会产生CO2和其他有毒有害物质的排放，从而获得真正意义上的“绿氢”。电解水制氢原料为水、过程无污染、理论转化效率高、获得的氢气纯度高，但该制氢方式需要消耗大量的电能，其中电价占总氢气成本的60%~80%。实际来看，绿氢制备的技术路线有多种，包括：碱性水电解技术(ALK)、阳离子/质子交换膜水电解技术(PEM)、固体氧化物水电解技术(SOEC)、阴离子交换膜电解水技术(AEM)。河南电解水制氢技术