山東工業(yè)電解水

我國的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的相關文件是相對較保守的數(shù)據(jù)，因為根據(jù)目前的一些項目規(guī)劃來看，國內的電解水制氫市場的發(fā)展和規(guī)劃文件來相比有較大差距。氫能聯(lián)盟的100GW目標是實現(xiàn)碳中和的重要前提，以此來分析，可以看出：目前國內已有的電解水制氫設備總計產(chǎn)能在1GW左右；到2023年預計有2GW左右的產(chǎn)能；到2025年預計有10GW的產(chǎn)能；到2030年預計有100GW的產(chǎn)能。如果在此基礎上增加國內廠家出口到國外的一些數(shù)據(jù)，世界所有國家對國內電解水制氫設備的需求量還會有相應的增幅，預計2030年在130GW左右。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。山東工業(yè)電解水

目前工業(yè)界主流堿性電解槽3000A/m2對應的小室槽壓為1.85V左右，少數(shù)新銳產(chǎn)品能達到6000A/m2@1.85V。但是，需要著重提醒的是，雖然大量學術論文中達到了很好的技術指標，但是測試的方法卻達不到工業(yè)標準。“工欲善其事必先利其器”，為了快速獲得與工業(yè)場景對標的有效數(shù)據(jù)，就需要在工業(yè)標準的復合隔膜堿性電解槽上進行測試。采用工業(yè)標準的硬件和方法來測試催化電極，以國內學術界在電解水制氫領域內的規(guī)模和實力，研發(fā)潛力將被快速激發(fā)和釋放，對國內堿性電解槽行業(yè)帶來性的貢獻。赤峰電解水制氫設備PEM電解槽的電流密度更大，通常在10000?A/m2以上。

堿性水電解技術(ALK)是指在堿性電解質環(huán)境下進行電解水制氫的過程，電解質一般為30%質量濃度的KOH溶液或者26%質量濃度的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。

三種制氫路線：“成本”短期制約，“可持續(xù)”長期。氫氣制備方式主要包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫三類。其中電解水制氫是利用水的電解反應制備氫氣的技術，可再生電力制氫稱為“綠氫”，是零碳排、可持續(xù)的“路線”，但目前成本仍是制約其普及的瓶頸因素，其規(guī)模化應用需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動降本。影響單位制氫成本的主要因素包括電價、單位電耗、設備單價、運行壽命等因素。隨著后續(xù)風光發(fā)電LCOE下降、電解槽量產(chǎn)降本、效率提升和壽命增加，電解水制氫成本有望逐步接近工業(yè)副產(chǎn)氫甚至煤制氫，實現(xiàn)經(jīng)濟性。壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加，從而實現(xiàn)純化的方法。

理論分解電壓：不計任何損耗，只考慮水的自由能變化(電功)，該電壓用于克服電解產(chǎn)生的可逆電動勢電解水的理論分解電壓是1.23V。不過在實際操作中，由于電極極化、溶液電阻等因素，實際分解電壓往往大于理論分解電壓。實際分解電壓：一般在1.8-2.0V左右。超電壓：電流通過電極時產(chǎn)生極化現(xiàn)象，使電極電位偏離平衡值，此偏離值即為超電壓。產(chǎn)生原因：(1)濃差極化:電極過程某些步驟遲緩，使電極表面附近的反應物離子濃度低于電解液中的濃度，電極電位偏離平衡電位。高電流密度下容易出現(xiàn)，但實際電解溫度較高且循環(huán)，所以可忽略不計。(2)活化極化:參加電極反應的某些粒子缺少活化能來完成電子轉移，使陽極上氧化反應難以釋放電子，陰極上還原反應難以吸收電子，電極電位偏離平衡電位。低電流密度下容易出現(xiàn)。電解水制氫系統(tǒng)的性能指標主要包括制氫效率、氫氣純度、能耗以及設備壽命等。包頭pem電解水制氫

隨著綠氫產(chǎn)業(yè)備受重視，帶動電解水制氫設備需求大幅上漲，設備訂單同比也明顯增長。山東工業(yè)電解水

2024年至2025年，隨著各國補助力度加大與更多大型項目落地，國際電解水制氫產(chǎn)能或將繼續(xù)成番增長。一方面，海外有較多大型規(guī)劃綠氫項目儲備，全球經(jīng)過投資決議的萬噸級電解水制氫項目已有近50項；另一方面，全球尤其歐洲各國對綠氫生產(chǎn)的補貼資金逐漸到位，疊加航運、化工等領域對零碳燃料與零碳原料的需求增長，或會推動2024年多項萬噸級項目落地開工。能景研究結合各國項目規(guī)劃、補貼進展、碳市場等多方面預測，樂觀情境下，到2025年底全球（含中國）綠氫累計產(chǎn)能或將增長至約140萬噸/年，到2030年底全球（含中國）綠氫累計產(chǎn)能或將增長至約1600萬噸/年。山東工業(yè)電解水