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          對于PEM電解槽的發展史有多少了解的?

          2022-10-31 10:49:03

          PEM電解槽使用已流行兩個多世紀了,雖然基本技術保持不變,但不同的趨勢影響了PEM電解槽的發展,大致分為五個階段。

          光伏發電制氫

          1、PEM電解槽主要用于水電制氨,到1900年,已有400多個工業PEM電解槽在運行,PEM電解槽在大氣壓力下使用濃腐蝕性的堿性溶液操作,使用石棉作為氣體隔層,石棉會對健康造成巨大危害,但這一點直到20世紀末才為人所知,所以此后開始使用其他材料取代石棉,雖然初沒有很好的替代品,但從本世紀中葉開始,復合氧化鋯隔離層已成為趨勢電解液也用于生產氯氣,這一過程使用相同的電化學原理,但使用高濃縮氯化鈉溶于水中作為原料,并產生氫氣作為副產物,這是19世紀初興起的電解的重要應用場景。

          2、這種材料是PEM電解槽的基礎,PEM電池可簡單注入純水,而不是堿性系統中的苛性溶液,這大大降低了系統的復雜性和碳足跡,提高了效率和功率密度,通用電氣是開發PEM電解槽廠家之一,PEM電解槽的部署和學習活動主要是由宇宙飛船項目和潛艇軍事生命支持系統等需求掀起的。

          3、隨著太空競賽的結束,要為PEM電解槽尋找其他商業機會,這需要很大簡化設計,降低成本,并將電堆規模提高到幾百千瓦,這些改變帶來的結果包括提高了系統效率,降低了資本成本,以及壽命超過了5萬小時,而PEM電解槽方面,與水力發電設備結合的大容量機組要重新設計成體積更小的加壓電堆,以便引入至氫氣需求不高的應用場景中。

          4、本階段產生了三大趨勢,光伏和風能裝機容量在這段時期分別增長了14倍和3倍,光伏發電制氫、陸上風電和海上風電的成本分別下降了82%、47%和39%,這使綠氫的主要成本因素大幅下降,提高了綠氫的商業化進程,氣候變化在政治議程中的地位愈發重要,這為除發電以外的行業脫碳提供了支持,先進PEM電解槽電堆的產能不斷增加,降低了PEM電解槽的資本支出,從而促使綠氫提上能源政策議程。

          5、預計這一時期PEM電解槽將從小眾市場走向主流市場,該階段目標包括降低成本、提高壽命和提升效率,但這一目標的實施需要規模經濟、提高產能和通過研究實現技術突破。

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