秦皇島本地電解水制氫設(shè)備

氫氣，這一無碳綠色新能源，憑借其環(huán)保安全、高能量密度、高轉(zhuǎn)化效率、豐富儲量以及適用性等特點，在應(yīng)對環(huán)境危機和構(gòu)建清潔低碳能源體系中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著化石燃料資源的日漸枯竭和能源價格的持續(xù)攀升，尋找廉價且儲量豐富的替代能源制氫已成為當(dāng)務(wù)之急。展望未來，生物能、太陽能、風(fēng)能等可再生能源制氫在21世紀(jì)將逐漸嶄露頭角，但就目前而言，從天然氣、甲醇、水等資源中制氫的技術(shù)仍相當(dāng)有競爭力。值得注意的是，煤制氫因?qū)Νh(huán)境和大氣造成嚴(yán)重污染而不被本項目考慮，因此不在討論之列。在選擇國內(nèi)制氫原料路線時，必須綜合考慮原料資源的可獲得性和成本因素。天然氣制氫工藝雖復(fù)雜但技術(shù)成熟，甲醇制氫流程簡潔且設(shè)備常見，而水電解制氫則操作簡便至可實現(xiàn)全自動無人值守。在制氫純度方面，天然氣和甲醇制氫可達(dá)到999%，而水電解制氫在純度更高時可達(dá)9999%。同時，不同制氫方式對場地條件也有不同要求，例如天然氣制氫需考慮管道或槽車供應(yīng)的便捷性，甲醇制氫則原料充足、運輸儲存方便，而水電解制氫的場地條件更為寬松。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。秦皇島本地電解水制氫設(shè)備

主流電解水制氫技術(shù)堿性電解水制氫：技術(shù)成熟，已商業(yè)化，但存在電流密度低、氣體交叉混合等問題。通過采用微間隙或零間隙結(jié)構(gòu)可提升效率，未來應(yīng)開發(fā)低成本非貴金屬催化劑。質(zhì)子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優(yōu)點，但成本高、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高，但處于起步階段，膜材料性能和設(shè)備應(yīng)用有待探索。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑，開發(fā)新型納米結(jié)構(gòu)材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高，但穩(wěn)定性和耐久性不足。研究重點是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題。秦皇島本地電解水制氫設(shè)備采用PEM水電解制氫技術(shù)建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫。

電解水的設(shè)備主要包括電解槽、電源和電極等組成。其中，電解槽是將水分解成氫氣和氧氣的主要裝置，一般采用的是聚合物電解槽或金屬電解槽。聚合物電解槽具有體積小、重量輕、耐腐蝕、絕緣性能好等優(yōu)點，但是其耐高溫、高壓、高電流密度等方面的性能較差；金屬電解槽則具有耐高溫、高壓、高電流密度等優(yōu)點，但是其重量較大、成本較高、耐腐蝕性能較差。因此，在實際應(yīng)用中需要根據(jù)具體情況選擇合適的電解槽。電源是電解水過程中不可或缺的組成部分，它提供給電解槽所需的電能。在電源的選擇上，一般使用的是直流電源，因為電解水需要的是直流電能，而交流電源會導(dǎo)致電解槽中的電極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而影響電解效果。電極是電解水過程中起到催化作用的重要組成部分，它可以促進(jìn)水分子的電解反應(yīng)，從而提高電解速度和效率。電極的材料一般采用的是鉑、鈀、銥、銠等貴金屬或其合金，因為這些材料具有較好的電化學(xué)催化性能。

2023年全球電解水制氫項目建設(shè)的主要推動者為各國各領(lǐng)域企業(yè)、地方。其中，各國能源、化工及交通領(lǐng)域的企業(yè)是直接推動方，主要基于自身傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的綠色轉(zhuǎn)型展開。如中國中石化新疆庫車綠氫項目，制取綠氫用于中石化旗下的塔河煉化替代傳統(tǒng)天然氣制氫；國際航運馬士基推動的丹麥Aabenraa港口綠氫制甲醇項目，為馬士基旗下的甲醇船舶提供零碳甲醇燃料。其次，各國的財政支持也是電解水制氫項目推進(jìn)的重要因素，典型的如瑞典鋼鐵企業(yè)Ovako建成的綠氫替代傳統(tǒng)燃料冶金項目，綠氫產(chǎn)能約3千噸/年，其中瑞典能源署提供了30%以上的建設(shè)資金。綠氫產(chǎn)業(yè)將在資源稟賦相對較好、應(yīng)用場景比較豐富的區(qū)域率先發(fā)展。

曾經(jīng)或者現(xiàn)在仍然有些人認(rèn)為，電解槽尤其是堿性電解槽是成熟的不能再成熟的東西，直接應(yīng)用就好，但關(guān)鍵問題就在于這里，之前電解槽的應(yīng)用都是基于電網(wǎng)的穩(wěn)定電力使用的。而基于風(fēng)、光波動性這么大的電力來源，在此場景下，即便是對于具有豐富經(jīng)驗的老牌電解槽廠商來說也是一大難題。對于新入局的電解槽企業(yè)，那問題就更多了，安全性、穩(wěn)定性、可靠性等等，產(chǎn)品的方方面面都伴隨著小小的問題。甚至，據(jù)傳，有些項目還出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的人員傷亡。一開始設(shè)想的很好，但在落地實施的時候都是方方面面各種想不到的突發(fā)問題，甚至是突發(fā)事件、事故。壓縮制氫設(shè)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。包頭專業(yè)電解水制氫設(shè)備

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)。秦皇島本地電解水制氫設(shè)備

未來，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?qū)⒗^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(lǐng)域?qū)α闾既剂吓c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。結(jié)合各國項目規(guī)劃、補貼進(jìn)展、碳市場等多方面預(yù)測，樂觀情境下，到2025年底全球(含中國)綠氫累計產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L至約140萬噸/年，到2030年底全球(含中國)綠氫累計產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L至約1600萬噸/年。秦皇島本地電解水制氫設(shè)備