目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h，而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模可以達到500Nm3/h。相比國外，國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主?？傊琍EM電解水制氫技術基本成熟，進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術仍然存在成本高的問題，性能和耐久性也有待提升，未來需要聚焦質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關鍵技術，進一步降低成本，提升商業(yè)化程度。在未來的研發(fā)中，制氫設備不斷迭代升級，有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用。工業(yè)制氫設備石家莊

我國的電解水制氫技術起源于蘇聯(lián)設備，對其商業(yè)應用需追溯到 19 世紀 90 年代。國內(nèi)大規(guī)模的電解水制氫技術以堿水電解制氫為主，該種設備技術流程簡單，操作方便，各項技術指標接近國際水準。堿性水電解通常采用 KOH 作為電解液，電解質(zhì)的質(zhì)量濃度一般為 20%－30%以保證電解液具有較高的電導率，并且電解槽需要強制對流。較高的電解槽溫度有利于降低電極反應的過電位和溶液的電阻，但會加劇材料的腐蝕。故電解槽的溫度應綜合考慮以上兩個方面，當前，工業(yè)化堿性水電解槽一般在 85℃~95℃下運行。電解槽內(nèi)的壓力也會對整個水電解過程產(chǎn)生影響。通過加壓可以減少電解槽內(nèi)氣體體積，使氣體停滯時間縮短，從而提高電解槽內(nèi)電解液的電導率，當前工業(yè)化堿性電解槽工作壓力在 3.2MPa 以內(nèi)。同時高壓設備無需使用費用較高的氫氣壓縮機，能夠減少啟動成本，近一些高壓設備已經(jīng)開始得到發(fā)展。鄂爾多斯國內(nèi)電解水制氫技術PEM電解水制氫是潛力的電解水制氫技術，有望成為“綠電+綠氫”生產(chǎn)模式的主流發(fā)展趨勢。

以往的制氫裝備均應用在多晶硅、電廠等場景，例如某多晶硅廠，氫氣主要應用于多晶硅還原爐的還原氣體，制氫站是按照 2 萬噸多晶硅的產(chǎn)能設計，所以用氣量很多情況多晶硅產(chǎn)能較為穩(wěn)定，且用電來自電網(wǎng)，制氫裝備多數(shù)情況處于 60%負荷運行，氫氣儲罐壓力主要維持在 0.9－1.2MPa 之間。針對光伏制氫系統(tǒng)，由于光伏發(fā)電的間歇波動特性，制氫裝備需要考慮供電的不穩(wěn)定性，對制氫裝備帶來了全新的挑戰(zhàn)。如何評價光伏制氫系統(tǒng)需要進行全新的定義，例如：初始響應時間、總響應時間、比較大斜坡速率、比較低工作點、冷啟動時間、熱啟動時間、關機時間等等。

強堿性溶液作為電解液生產(chǎn)氫氣的工藝在20世紀中期被工業(yè)化。雖然其成本相對較低，但許多研究發(fā)現(xiàn)，使用堿性溶液作為電解質(zhì)的過程消耗大量淡水資源，堿液易流失和腐蝕、能耗高，與可再生能源發(fā)電的適配性較差。新興的堿性AEM技術因其高效、低成本的優(yōu)勢作為下一代堿性電解技術的發(fā)展方向而受到關注。它可以實現(xiàn)比PEM技術和SOEC技術同等甚至更高的電解效率，并降低了整體成本。然而，目前的陰離子交換膜有一定局限性，未來AEM技術的突破點可能是開發(fā)高穩(wěn)定、長壽命的陰離子交換膜。目前，國內(nèi)外對堿性溶液作為電解質(zhì)技術的研究主要集中在尋找耐腐蝕的膜電極材料和合適的催化劑上。采用PEM水電解制氫技術建造加氫站現(xiàn)場制備綠氫。

在政策及市場需求帶動下，近幾個月來，電解水制氫設備相關新產(chǎn)品不斷推出。今年6月，中船派瑞氫能鄂爾多斯首臺套2000Nm3/h電解槽在伊旗正式下線；同月，宏澤（江蘇）科技股份有限公司和宏澤海槿（江蘇）氫能源科技有限公司在江陰市臨港開發(fā)區(qū)發(fā)布了100-2000Nm3/h的Hz系列堿性水制氫電解槽，并同時下線了我國首臺2000Nm3/h常壓堿性水制氫電解槽，壽命可達20年以上。7月，氫晨科技發(fā)布自主研發(fā)的兆瓦級大功率質(zhì)子交換膜電解槽，單槽額定制氫量250標方/時，可在5%-150%的寬功率輸入范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。海德氫能也于近日推出堿性電解制氫系統(tǒng)“氫舟”，額定直流電耗在4.0-4.3kWh/Nm3，實現(xiàn)20%-110%的負荷范圍。電解水制氫設備在未來的能源領域中擁有重要的應用前景。日照國內(nèi)電解水制氫技術

燃料電池汽車被視為整個綠氫行業(yè)的先導產(chǎn)業(yè)，但下一步的關鍵是成本下降，同時帶動更大場景更大規(guī)模應用。工業(yè)制氫設備石家莊

采取如下控制工藝：在電解水工作結(jié)束后，控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質(zhì)維持電流，電流方向與電解水工作電流方向相同，比電解水工作電流較小，以免于長時間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大。所述可控電解水電源(虛線框內(nèi))包含電解水電源、電解水電源供電給電解電極組件的電源開關、與電源開關并聯(lián)連接的電阻抗部件；在電解水工作過程中，控制電路控制電解水電源開關閉合，電解水電源通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流；在電解水工作結(jié)束后，控制電路控制電解水電源開關斷開，電解水電源不再通過電源開關給電解電極組件提供電解水電流，而是通過與電源開關并聯(lián)連接的電阻抗部件給電解電極組件提供比電解水工作電流較小的品質(zhì)維持電流。電解水容器1、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件2、可控電解水電源3、控制電路4；在電解水工作時，電極組件2的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur，在電解水工作結(jié)束后，ur會放電對容器1中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解，改變電解水品質(zhì)；另外，電解水工作結(jié)束后，電解水品質(zhì)會隨時間而發(fā)生改變。工業(yè)制氫設備石家莊