谁知道天津大陆PEM电解水用的质子交换膜

PEM电解水电解槽结构 与燃料电池类似，由膜电极、双极板等部件组成。膜电极提供反应场所，由质子交换膜和阴阳极催化剂组成。PEM 电解槽具有反应无污染、氢气无需分离碱液、转化效率高、能耗低、槽体结构紧凑、运行更加灵活( 负荷范围 0～150%) 、更适合可再生能源的波动性等优点，很多新建电解制氢项目开始选择PEM电解槽技术。但由于 PEM电解技术商业化时间不长，质子交换膜和铂电极催化剂等关键组件成本较高，导致 PEM 电解槽制造成本较高，为相同规模碱性电解槽的 3～5 倍。按照相同的计算原则，PEM电解槽制氢成本高于碱性电解槽，主要是 PEM 电解槽 采购成本太高，每年的折旧成本太高。设备折旧成本占到总成本的 44%，电耗成本占到 50%，所以降低成本还是要从这两方面入手。随着电费的下降，电力成本在总成 本中的比重逐渐下降，氢气成本也逐渐降低。当电费分别为 0.13 元/ kWh 和 0.2元/ kWh 时，氢气成 本分别为2.4元/Nm3和2. 71元/Nm3，成本占比分别为 24%和 33% 。与碱性电解槽制氢成本相比，仍有一定差距，主要在于PEM电解槽价格太贵，折旧成本太高PEM电解水的电压相对比较高一点。谁知道天津大陆PEM电解水用的质子交换膜

水电解槽制氢设备开发是国内外碱性水电解制氢研究热点。可再生能源加速发展使得大规模消纳可再生能源成为突出问题。碱性水电解制氢电解槽隔膜主要由石棉组成，起分离气体的作用。阴极、阳极主要由金属合金组成，如Ni-Mo合金等，分解水产生氢气和氧气。工业上碱性水电解槽的电解液通常采用KOH溶液，质量分数20%~30%，电解槽操作温度70~80℃，工作电流密度约0.25A/cm2，产生气体压力0.1~3.0MPa，总体效率62%~82%。碱性水电解制氢技术成熟，投资、运行成本低，但存在碱液流失、腐蚀、能耗高等问题。是否有报道718研究所PEM电解水用的德国膜PEM电解水目前的短板在于对贵金属的依赖。

在技术层面，电解水制氢技术可分为碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜电解水制氢(PEM)、固体氧化物电解水制氢(SOE)和阴离子交换膜电解水制氢（AEM）。其中，碱性电解水技术较为成熟，造价成本也较低；但是与可再生能源适配性较差。其中，碱性电解水技术较为成熟，但无法快速调节制氢速度，与可再生能源适配性较差。固体氧化物电解水制氢（SOE）采用固体氧化物为电解质材料，适合在高温环境下运作，能效更高，但处于初期示范阶段。阴离子交换膜电解水制氢（AEM）以阴离子交换膜作为电解质隔膜，目前仍处于实验室阶段。PEM电解水技术具有独特优势。无污染、无腐蚀；拥有更高的质子传导性，提升电解效率；同时有更宽的负载范围和更短的响应启动时间，与水电、风电、光伏（发电的波动性和随机性较大）具有良好的匹配性，较适合未来能源结构的发展。

PEM水电解制得的氢气纯度高，而且其制氢负荷可以实现在0～1之间智能连续自动化控制，因而PEM水电解制氢逐步取代了传统的碱水制氢和氢气瓶组等方式。由于氢气可以大规模长时间存储，相对于其他储能方式，在时间尺度和规模尺度上均有明显优势；结合可再生能源电力的波动性，可以充分发挥氢气的储能优点，并实现大规模低成本制氢。在PEM水电解过程中，电解槽阳极的析氧反应是该过程的速控步骤。阳极反应过电势与阴极反应过电势的大小，是水电解制氢效率高低的主要影响因素之一，通常阳极反应过电势远远高于阴极反应过电势。PEM电解水和燃料电池的PEM发电相类似，但是膜的厚度要厚很多。

PEM电解水电解槽高效率运行 PEM电解水或者燃料电池（相当于电解槽的反向使用）需要持续高效率（这里的效率不是转换效率，而是经济效率）运行，需要有一部分能量用来推动外电路的电子移动，推动电解质中的离子移动，推动阴极电化学单向反应，推动阳极电化学单向反应，推动反应物和生成物的定向扩散，等等多个方面，因此需要输入的能量既包括了水电解成氢气和氧气所包含的化学能，也包括了上述所需的额外能量。水电解所包含的化学能就是平衡电位和转换电量的乘积。输入能量就是电解槽运行电压和转换电量的乘积。因此电解槽运行电压包括了平衡电位，也就大于平衡电位。和燃料电池相比，PEM电解水系统不会出现反极之类的问题，相对比较稳定。哪里可以查到康明斯PEM电解水用的质子交换膜

PEM电解水的业务，目前越来越受到到使用市场的影响，有定制化的趋势。谁知道天津大陆PEM电解水用的质子交换膜

与ALK技术对比，PEM水电解制氢技术启停速度快、负荷波动范围广、产氢压力高，尤其适合利用可再生能源电力（尤其是离网电力）制氢，是实现大规模水电解制氢应用较有效的方式之一。此外，它还可以实现对风电、水电、光伏电等电力能源的调峰运行和对弃电资源的充分利用，因而成为大规模、高效储能的重要方式之一。氢气比重小、扩散快，其导热系数是空气的８.4倍，因此常被用作发电机组的冷却剂，可以大幅降低风摩擦损耗，对于1ＧＷ的发电机组，氢气纯度每提高1％，可以节约22８ｋＷ的能源。谁知道天津大陆PEM电解水用的质子交换膜

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