国产在线国偷精品免费看-国产精品成人网站-亚洲av永久无码精品无码流畅-成全高清免费观看方法

我國電解水制氫的技術路線

2022-07-11 08:43  來源:電氣新科技  瀏覽:  

電解水制氫技術主要有堿性水電解(Alkaline Electrolyzer, AE)制氫技術、質子交換膜水電解(Proton Exchange Membrane Electrolyzer, PEME)制氫技術和固體氧化物水電解(Solid Oxide Electrolyzer, SOE)制氫技術。

目前,PEME制氫技術的瓶頸在于設備成本較高、壽命較低,且實際的電解效率還遠低于理論效率(其制氫效率潛力有望超出AE制氫技術),因此歐美發達國家正重點開展技術攻關以突破技術瓶頸,實現PEME制氫技術的更大發展。SOE制氫技術采用水蒸氣電解,高溫環境下工作,理論能效最高,但該技術尚處于實驗室研發階段。目前,美國、日韓和歐洲均將電解水制氫技術視為未來的主流發展方向,聚焦AE制氫技術規模化和PEME制氫技術產業化。

我國在電解水技術領域呈現出以AE制氫為主、PEME制氫技術為輔的工業應用狀態。其中我國AE制氫設備量全球占有率排名第一,隨著可再生能源電解水制氫有望成為未來主流制氫方式,堿性電解水制氫技術逐步向大容量方向發展。MW級PEME制氫設備目前正處于研發狀態,有望在1~2年內投放市場。但我國在電解水制氫技術方面與國外先進水平仍有一定差距。

我國應采取AE和PEME制氫技術并舉路線,重點提升電解槽關鍵材料及組件的性能,開發出高性能、長壽命、低成本的AE及PEME制氫設備,形成系統性、自主化的完整產品體系,滿足可再生能源制氫、傳統工業制氫及其他用氫場景的需求。“十四五”期間重點推動大容量AE制氫技術示范應用,著力推動PEME制氫技術研發攻關,加強兩種技術融合應用及電氫系統示范。具體電解水制氫技術路線如圖1所示。

在AE制氫技術方面,重點開發高活性、長壽命析氫析氧催化電極,新型高氣阻、低電阻、環保型隔膜;開展堿性水電解槽流場模擬,優化電解槽流場結構設計;并基于基礎技術研究成果,開展零極距堿性電解槽設計。針對可再生能源制氫的需求,開發模塊化并聯的大規模電解制氫系統及其控制技術,開展快速變載工況的高效制氫技術研究,開發大規模可再生能源制氫調度、控制技術,以及開發高壓堿性水電解制氫設備等。

圖1 電解水制氫技術路線圖

在PEME制氫技術方面,重點開發高性能納米級催化劑,低貴金屬擔載量、高耐久的膜電極組件,高孔隙率、低電阻集流體,國產質子交換膜性能提升,并在突破核心技術和零部件的基礎上,加快相關技術的產業化應用。

PEME設備集成方面,開展質子交換膜電解槽功能組件的建模及流場模擬,開發新型結構的零極距質子交換膜電解槽,開發高一致性質子交換膜電解槽組裝技術等。開展MW級PEME制氫系統的集成設計,研究高功率密度下制氫設備的氣、熱管理技術。開發PEME制氫設備壽命快速評測技術,建立設備壽命數據庫。

為實現上述技術目標,需進行以下課題開發:

1)高效、長壽命堿性水電解制氫技術(2025年)

關鍵材料與組件方面,開發高活性析氫、析氧催化電極,深入研究材料結構與性能的構效關系,評測工況條件下新電極的壽命,開發易于實現的高效、長壽命催化電極制備技術,并進行產業化應用。

研發功能涂層材料,克服編織結構隔膜經緯線間空隙大的缺點,以及開展聚合物復合隔膜、超細纖維無規堆砌的非織造隔膜等新型結構隔膜的研發工作,開發出高離子傳導性、高氣阻、低電阻、環保型堿性水電解隔膜。開展高壓密封材料研究,開發高壓堿性水電解制氫設備。

設備開發方面,開展全系列堿性水電解槽流場模擬,分析高氣液比流體在電解小室狹小空間內的流體流動及傳熱傳質特點,優化電解槽流場結構設計。開展新型零極距堿性電解槽設計,降低電解槽材料接觸電阻。開發模塊化并聯的電解制氫設備集成優化、制造技術及負荷耦合控制機制,實現大容量制氫設備線性擴容,滿足規模化可再生能源制氫需求。并針對大容量AE制氫設備開展氣液處理等單元設備及工藝系統重構研究,優化單元設備設計,提高系統集成度及自動化控制水平。

可再生能源耦合制氫方面,開發百兆瓦級大規模可再生能源制氫系統,建立通用的系統設計、建設、集成調度與運維控制規范,為推廣應用奠定基礎。研究可再生能源波動對壽命的影響、開發可再生能源制氫綜合能效評價技術。開發大規模可再生能源制氫大數據管理平臺。

2)高效低成本MW級PEME制氫系統(2025年)

關鍵材料及組件方面,開展低擔載量貴金屬納米催化劑及其載體研究,開發催化劑宏量制備技術,降低催化劑成本。研究催化劑中毒失活機理及關鍵影響因素,提高催化劑的壽命。開展低貴金屬擔載量、高耐久性的膜電極組件研究,評測其性能、壽命等關鍵指標,掌握膜電極制備關鍵技術。開發膜電極制備的關鍵配套設備。

開發高孔隙率、低電阻的鈦基、碳基等材質的集流體,分析厚度、孔隙率、電阻率、氣體擴散速率等參數間的關系,形成最優化結構提高PEME設備的性能。開發廢舊膜電極組件負載貴金屬材料的回收及再生利用技術,降低設備全周期的成本。

系統設備方面,開展質子交換膜電解槽極板及集流體功能組件的建模及流場模擬,分析其流體流動及傳質傳熱的特征,優化極板及集流體的設計。基于材料及組件的研究成果,開展新型零極距質子交換膜電解槽設計,降低電解槽材料接觸電阻及其制造成本。開展MW級PEME制氫系統的集成設計,研究高功率密度下制氫設備的氣、熱管理技術。開發PEME制氫設備壽命快速評測技術,建立設備壽命數據庫。

3)P2G場景下高效、長壽命電解水制氫技術(2030年)

研究PEME電解槽質子交換膜在輸入功率波動工況下的衰減機理,明確影響因素,開發延緩質子膜衰減的電解槽運行控制技術。研究變載工況下PEME電解槽的功率響應特性,開發變載工況下的高效電解制氫控制技術。研究大功率PEME電解槽余熱回收利用技術。開發系統綜合能效評價技術,形成科學可靠的可再生能源制氫評價體系。

免責聲明:本網轉載自合作媒體、機構或其他網站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。本網所有信息僅供參考,不做交易和服務的根據。本網內容如有侵權或其它問題請及時告之,本網將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網站或直接、間接使用本網站資料者,視為自愿接受本網站聲明的約束。
相關推薦
245億!9萬噸制氫產能!中煤50萬噸離網型風光制氫合成氨項目

245億!9萬噸制氫產能!中煤50萬噸離網型風光制氫合成氨項目

近日,中煤鄂爾多斯能源化工有限公司50萬噸/年離網型風光制氫合成綠氨技術示范項目風光制氫一體化部分可行性研究報告(含申報方案)編制服務采購公示。
中國石化首套自研兆瓦級PEM電解水制氫裝置投產

中國石化首套自研兆瓦級PEM電解水制氫裝置投產

近日,中國石化首套自主研發的兆瓦級質子交換膜(PEM)電解水制氫裝置在燕山石化成功開車,產出合格高純度氫氣。該項目年產氫180噸,生產全過程實現零碳、零污染物排放,標志著中國石化質子交換膜電解水制氫成套技術實現工業應用,將有效助力我國氫能產業鏈發展。
德國向肯尼亞提供1.12億歐元建設可再生能源

德國向肯尼亞提供1.12億歐元建設可再生能源

美聯社12月12日報道,德國政府表示將向肯尼亞提供1.12億歐元(約合1.18億美元)資金,幫助這個東非國家填補實現100%可再生能源和制氫目標的缺口。
12-14
?rsted計劃在丹麥開展大規模綠色氫項目

?rsted計劃在丹麥開展大規模綠色氫項目

丹麥可再生能源公司?rsted周二表示,其打算在丹麥投資一座大型工廠,生產綠色氫,這被認為是向清潔能源轉變的基石。
12-09
近百億,三一重能、億華通、中國石化等布局氫能產業!

近百億,三一重能、億華通、中國石化等布局氫能產業!

近日,國內四家氫能公司紛紛傳出重大項目簽約消息,三一重能、億華通、風氫揚和中國石化分別在制氫端、燃料電池端、管輸氫氣端重資布局,累計投資超兩百億。

推薦閱讀

熱文

Copyright © 能源界
主站蜘蛛池模板: 亚洲av无码一区二区乱子伦| 中文字幕人成无码人妻综合社区| 久久亚洲中文字幕精品一区| 人妻无码一区二区视频| 男吃奶摸下高潮60分钟| 欧美、另类亚洲日本一区二区| 东北老女人高潮大叫对白| 国产精品乱码一区二区三区| 亚洲人成绝费网站色www| 欧美精品一产区二产区| 国产毛片久久久久久国产毛片| 中文字幕va一区二区三区| 色窝窝免费一区二区三区| 在线中文字幕有码中文| 黑巨人与欧美精品一区| 日本狂喷奶水在线播放212| 蜜芽忘忧草三区老狼大豆| 粗大猛烈进出高潮视频| 一本一道av无码中文字幕﹣百度| 国产亚洲欧美日韩俺去了| 99国内精品久久久久久久| 久久精品九九亚洲精品| 观看国产色欲色欲色欲www| 手机看片久久国产永久免费| 污污污污污污www网站免费| 国产福利酱国产一区二区| 国产av国片精品一区二区| 亚洲精品无码专区| 丰满少妇被猛男猛烈进入久久 | 免费人成视频在线观看网站 | 久久久久亚洲av综合仓井空| 亚洲中文字幕久久精品无码va| 久久国产成人午夜av影院| 成人无码精品1区2区3区免费看 | 国产欧美精品区一区二区三区 | 天堂а√在线中文在线| 欧美www网站| 野花社区在线视频最新| 三上悠亚ssⅰn939无码播放| 亚洲色精品vr一区二区三区| 日本三级吃奶头添泬|