甘肃小型电解水制氢技术

电解水制氢就是利用电力将水分解成氢气和氧气的化学反应过程。电解水的反应公式为：2H2O→2H2+O2，反应需要利用电流作为驱动力。具体来说，将两根电极插入水中，通电时，阴阳极上分别析出氢气和氧气，随后通过气体分离器分离收集。电解槽是实现电解水制氢的设备，它可以将直流电通过电极分解电解质溶液，并将电解产物分离出来。电解槽的类型多样，常用的有对流式电解槽、膜法电解槽等。电源是电解水制氢的重要组成部分，需要提供足够的电流和电压以保证反应能够正常进行。一般采用直流电源，其电压和电流的大小取决于电解槽的大小和反应条件。传统的碱性电解槽制氢，主要是以氢氧化钾为电解质。甘肃小型电解水制氢技术

阳离子/质子交换膜水电解技术(PEM)是指使用质子（阳离子）交换膜作为固体电解质替代了碱性电解槽使用的隔膜和液态电解质(30%的氢氧化钾溶液或26%氢氧化钠溶液)，并使用纯水作为电解水制氢原料的制氢过程。和碱性电解水制氢技术相比，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，并且，PEM电解水制氢技术工作效率更高，易于与可再生能源消纳相结合，是目前电解水制氢的理想方案。但是由于PEM电解槽需要在强酸性和高氧化性的工作环境下运行，因此设备需要使用含贵金属(铂、铱) 的电催化剂和特殊膜材料，导致成本过高，使用寿命也不如碱性电解水制氢技术。威海专业电解水制氢设备厂家PEM电解堆与燃料电池电堆存在极大相似性，大部分PEM电解堆研发工程师也一般具有燃料电池电堆开发经验。

我国的电解水制氢技术起源于苏联设备，对其商业应用需追溯到 19 世纪 90 年代。国内大规模的电解水制氢技术以碱水电解制氢为主，该种设备技术流程简单，操作方便，各项技术指标接近国际水准。碱性水电解通常采用 KOH 作为电解液，电解质的质量浓度一般为 20%－30%以保证电解液具有较高的电导率，并且电解槽需要强制对流。较高的电解槽温度有利于降低电极反应的过电位和溶液的电阻，但会加剧材料的腐蚀。故电解槽的温度应综合考虑以上两个方面，当前，工业化碱性水电解槽一般在 85℃~95℃下运行。电解槽内的压力也会对整个水电解过程产生影响。通过加压可以减少电解槽内气体体积，使气体停滞时间缩短，从而提高电解槽内电解液的电导率，当前工业化碱性电解槽工作压力在 3.2MPa 以内。同时高压设备无需使用费用较高的氢气压缩机，能够减少启动成本，近一些高压设备已经开始得到发展。

能源短缺和环境恶化，加速推动全球氢能开发，脱碳加氢和清洁高效是百年来能源科技进步的趋势。PEM电解水制氢是相当有潜力的电解水制氢技术，有望成为“绿电+绿氢”生产模式的主流发展趋势。兴燃科技自主研发的PEM电解水制氢设备，可实现产氢量0.5m³/h-1000m³/h，制氢效率可达78%-84%。产氢纯度可达99.999%。自主开发的电解水制氢系统管理系统，实现了电解槽的压力、温度、液位、报警连锁等自动控制，有效的保护了电解槽运行，提升了电解槽使用寿命300%以上。PEM电解槽的单位成本仍然远高于碱性电解槽。

目前中国的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200Nm3/h，而国外生产的PEM电解槽单槽比较大制氢规模可以达到500Nm3/h。相比国外，国内利用可再生能源耦合PEM电解水制氢的项目也相对偏少。国内大多数工业级可再生能源电解水制氢应用项目仍然以碱性水电解为主。总之，PEM电解水制氢技术基本成熟，进入了商业化早期阶段。但PEM电解水制氢技术仍然存在成本高的问题，性能和耐久性也有待提升，未来需要聚焦质子交换膜、电催化剂、气体扩散层与双极板等关键技术，进一步降低成本，提升商业化程度。国内大多数工业级可再生能源电解水制氢应用项目仍然以碱性水电解为主。洛阳本地电解水制氢技术

电解水制氢的基本原理是在直流电的作用下，水分子在电解槽中被分解成氢离子和氢氧根离子。甘肃小型电解水制氢技术

虽然氢能被作为新能源的一种形式，但氢能仍被列为危化品管理名录。从目前落地政策实施来分析，新能源制氢项目主要审批部门为能源规划、发改委等层面。实际项目落地与执行层面为当地的应急管理部门、安全生产监督管理部门，但其执行的法律法规认为氢气危化品监管监督等内容，造成项目落地与实施周期较长，未能发挥新能源的优势作用。目前随着光伏+制氢、风电+制氢项目逐步落地实施，各地针对具体项目的并/离网形式要求各有不同，部分省份明确并网形式和离网形式，但部分省市主要是参照已有项目情况推荐执行。因此，随着新能源制氢示范项目逐步落地实施，应用越来越成熟。需要制定适应目前的光伏+制氢、风电+制氢的相关标准与规范，来促进装备制造企业向高质量发展和装备制造方向发展。甘肃小型电解水制氢技术