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交換膜 (PEM膜電極) 水電解槽系統(tǒng)

2023-08-08 18:55 作者:馮工13338456272  | 我要投稿

憑借我們的知識(shí)和不斷的開(kāi)發(fā),具有更高的功率密度和耐用性以及更少的催化劑負(fù)載。我們的 MEA 基于先進(jìn)的催化劑和涂層技術(shù),可為您的PEM電池堆提供更高的整體性能和使用壽命。

我們的膜電極生產(chǎn)工廠既適合為需要預(yù)商業(yè)批量的客戶進(jìn)行定制原型制造,也適合在大規(guī)模制造框架內(nèi)可靠地供應(yīng)。

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PEM MEA 專為客戶終生需求而設(shè)計(jì)和優(yōu)化

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PEM水電解制氫技術(shù)具備快速啟停、能匹配可再生能源發(fā)電波動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)。

在工業(yè)領(lǐng)域,PEM水電解制備的綠氫應(yīng)用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè),有助于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo);

在交通領(lǐng)域,采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場(chǎng)制備綠氫,應(yīng)用于燃料電池汽車、鐵路、航空及航運(yùn)等領(lǐng)域;

在電力領(lǐng)域,將風(fēng)力、光伏等新能源電力接入氫儲(chǔ)能系統(tǒng),用于電解水制取綠氫,制得的氫氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫罐中,需要時(shí)再將氫氣結(jié)合氫燃料電池發(fā)電并網(wǎng),為電網(wǎng)供電,由此可以解決大規(guī)模消納可再生能源的問(wèn)題。

PEM(Proton exchange membrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡(jiǎn)稱。

和堿性電解水制氫技術(shù)不同,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問(wèn)題。

PEM電解槽運(yùn)行時(shí),水分子在陽(yáng)極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,生成氧氣和質(zhì)子。

隨后,電子通過(guò)外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極,質(zhì)子在電場(chǎng)的作用下,通過(guò)質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),得到電子生成氫氣,反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過(guò)陰陽(yáng)極的雙極板收集并輸送。

和堿性電解水制氫技術(shù)相比,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)。

PEM電解槽的電流密度更大,通常在10000 A/m2以上。

PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料,產(chǎn)生的氫氣中不會(huì)帶入堿霧,有利于提升氫氣品質(zhì)。

另外,質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低,這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。

PEM電解槽無(wú)需嚴(yán)格控制膜兩側(cè)壓力,具有快速啟動(dòng)停止和快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì),適用于可再生能源發(fā)電波動(dòng)性輸入

PEM電解水制氫技術(shù)目前設(shè)備成本較高,PEM電解槽的單位成本仍然遠(yuǎn)高于堿性電解槽。

由于PEM電解槽需要在強(qiáng)酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運(yùn)行,因此設(shè)備對(duì)于價(jià)格昂貴的貴金屬材料如銥、鉑、鈦等更為依賴,導(dǎo)致成本過(guò)高。

PEM電解水制氫技術(shù)基本成熟,進(jìn)入了商業(yè)化早期階段。

但PEM電解水制氫技術(shù)仍然存在成本高的問(wèn)題,包括質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層與雙極板等關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步降低成本。

PEM電解槽內(nèi)的陽(yáng)極材料需要在酸性環(huán)境下工作,環(huán)境條件非??量蹋孕枰透g、耐強(qiáng)氧化環(huán)境,同時(shí)又能導(dǎo)電,且提高反應(yīng)速度的材料(特別注意金屬易被腐蝕,導(dǎo)致金屬離子浸出,污染膜電極)


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