山東電解水制氫設備企業(yè)

堿性水電解制氫（ALK）設備技術成熟、投資成本低，是現(xiàn)階段商業(yè)運行的主要設備，技術發(fā)展向擴大設備規(guī)模、提高寬負荷調(diào)節(jié)能力、保障運行穩(wěn)定等方向發(fā)展。質(zhì)子交換膜水電解制氫（PEM）設備成本較高，但具有能耗低和運行靈活等優(yōu)勢，目前技術發(fā)展向加大設備功率、提高電流密度和降低成本等方向發(fā)展。陰離子交換膜水電解制氫（AEM）兼具PEM的風光耦合以及堿性槽無貴金屬、價格低的特點，但是目前AEM膜壽命仍存不確定性，暫時較難適配工程化需求。固體氧化物水電解制氫（SOEC）具有高效、可逆、材料成本低廉等優(yōu)點，但在電解堆集成、電解槽堆設計結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電極和封接等材料及技術仍需重點突破。因此，SOEC、AEM等技術目前還有待進一步研發(fā)以實現(xiàn)商業(yè)化。電解水制氫的原理非常簡單，就是水在電解槽中發(fā)生電解反應，產(chǎn)生氫氣和氧氣。山東電解水制氫設備企業(yè)

綠氫制取技術包括利用風電、水電、太陽能等可再生能源電解水制氫、太陽能光解水制氫及生物質(zhì)制氫，其中可再生能源電解水制氫是應用**廣、技術**成熟的方式。電解水制氫，即通過電能將水分解為氫氣與氧氣的過程，該技術可以采用可再生能源電力，不會產(chǎn)生CO2和其他有毒有害物質(zhì)的排放，從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水、過程無污染、理論轉(zhuǎn)化效率高、獲得的氫氣純度高，但該制氫方式需要消耗大量的電能，其中電價占總氫氣成本的60%~80%。pem電解水制氫優(yōu)點包頭電解水制氫的方法包括堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水和固體氧化物電解水等。

降低操作電壓的方法總結(jié)，主要三個方面：①陰極超電位；②陽極超電位；③電阻電壓降。低電密下，超電壓是主因，高電密下，電阻電壓降為主因。1、提高操作溫度。減小電解液本身電阻，降低活化超電壓，降低理論分解電壓。但要兼顧腐蝕問題。2、提高操作壓力。減小電解液含氣度，從而減小實際電阻，但會引起理論分解電壓上升（相對小）。3、降低電流密度。減小超電壓，減小電阻電壓降。但與提高電密減小設備費，與提高操作溫度相悖。4、加大循環(huán)速度。減小含氣度，減小濃差極化，使溫度分布均勻以降低電阻率。但過高作用不。5、提高催化活性。降低活化超電壓，減小電阻電壓降。主要取決于材料性質(zhì)和表面形態(tài)。6、減小極間距離。減小電阻電壓降。但要考慮含氣度上升，以及槽內(nèi)短路打火。

甲醇與水在一定的溫度和壓力下，通過催化劑的作用，發(fā)生催化裂解反應和一氧化碳變換反應，終產(chǎn)生氫氣與二氧化碳的混合氣體。這個反應系統(tǒng)相當復雜，涉及多個組分和反應。主要反應包括甲醇的加水裂解，生成一氧化碳和氫氣，以及一氧化碳與水反應生成二氧化碳和氫氣。經(jīng)過換熱、冷凝和分離后，可以得到氫含量約為74%、二氧化碳含量約為5%以及一氧化碳含量約為5%的轉(zhuǎn)化氣。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率高達95%以上，未反應的原料則循環(huán)使用。隨后，轉(zhuǎn)化氣通過變壓吸附裝置進行分離提純，從而獲得高純度的氫氣。PSA變壓吸附工藝是氫氣分離的重要方法。它利用氣體組份在吸附床中的吸附特性差異，實現(xiàn)氫氣的分離提純。在固定吸附床中，通過充填吸附劑，含氫混合氣體在特定壓力下進入吸附床。由于不同組份的吸附特性不同，它們會在吸附床的不同位置形成吸附富集區(qū)。強吸附組份（如二氧化碳）會富集在吸附床的入口端，而弱吸附組份（如氫氣）則會富集在出口端。通過這種方式，可以實現(xiàn)氫氣的有效分離提純。PSA變壓吸附技術能夠制取出純度高達99%~999%的氫氣。綠氫價格受電價、設備成本、運行成本、綠氫市場及政策等影響，目前與藍氫相比仍不具優(yōu)勢。

堿性水電解技術(ALK)是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進行電解水制氫的過程，電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術，堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑，且電解槽具有15年左右的長使用壽命，因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗，在20世紀中期就實現(xiàn)了工業(yè)化，商業(yè)成熟度高，運行經(jīng)驗豐富，國內(nèi)一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平，單槽電解制氫量大，易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是，該技術使用的電解質(zhì)是強堿，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性。目前我國電力大部分來自火電，因此碳排放很高，甚至超過煤制氫。焦作附近電解水制氫設備價格

隨著氫燃料電池技術的突破，市場對氫的需求逐漸增長。山東電解水制氫設備企業(yè)

從常遠的角度來看，通過電解水制取的綠色氫氣是未來發(fā)展的主旋律，光伏產(chǎn)生的富余綠色電力用來電解水，制備成氫氣，并存儲起來。這種模式是目前人類為理想的綠色能源組合方式。我國發(fā)展光伏和氫能源，可以有效降低溫室氣體的排放，是碳中和和碳達峰的宏偉目標的重要舉措。同時，由于氫能源的存儲和運輸可以跨越時間和地點，當未來十幾年后，我國的能源安全就能得到更好的保障。電解水制取氫氣的過程中沒有溫室氣體的排放，屬于綠氫，是比較符合人類環(huán)保要求的一種氫氣制取方式。電解水制氫主要有四種技術路線：堿性電解水制氫（ALK）、質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEM）、固體氧化物電解水制氫（SOEC）、陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。山東電解水制氫設備企業(yè)