Çok yüksek enerji yoğunluğuna sahip sıfır karbon enerji taşıyıcısı olarak hidrojen olarak (140MJ-kg -1), dünyanın CO2 emisyon azaltımının% 2050'de hidrojen astağının% 18'inde gerçekleştirilebilir ve hidrojen tüketimi, elektrik pazarı ile elde edilen% 18'ini oluşturabilir ve hidrojen tüketimi% 18'ini oluşturur ve hidrojen kullanımı ile renetasyon ile oluşturulur, Toplam hidrojen enerji kaynağının% 80'inden fazlası .
Şu anda, hidrojen üretimi için ana elektroliz teknolojileri arasında alkalin su elektrolizi (ALK), proton değişim membran suyu elektrolizi (PEM), katı oksit su elektrolizi (SOEC) ve anyon değişim membran suyu elektrolizi (AEM) . yer alıyor. Çin'de önde gelen bir elektroliz üreticisi olarak büyük ölçekli hidrojen üretim projeleri . Sany hidrojen için tercih edilen teknoloji rotası, Sany'nin geleneksel inşaat makinelerinin önde gelen teknolojisine güveniyor ve çok çeşitli endüstride tanınan alkalin elektrolizer ve sadece iki yıllık pem elektrolizer ürünlerine sahip . pem elektrolizer ürünleri {
For alkaline electrolyzer, electrode and diaphragm, as key materials, affect the energy consumption of the electrolyzer. Therefore, high-performance electrode and diaphragm can effectively reduce the voltage of the small chamber, so as to achieve the improvement of the electrolysis efficiency, reduce the power consumption, increase the gas production of a single tank, and improve the life of the Electrolyzer . Sany hidrojen enerjisi, çekirdek malzemelerin önemini kuruluşunun erken aşaması kadar erken kabul etti ve elektroliz için anahtar malzemelerin optimizasyonu için veri desteği sağlamak için bir hidrojen enerji laboratuvarı ve 20MW tam makine testi alanı kurdu .
Çok çeşitli elektrotlar
Alkalin elektrolizörde, her biri bir katot ve bir anot olmak üzere, genellikle elektrolizinin (genellikle dairesel) ve geometrik alanı elektrolizinin etkili alanına eşit olan iki elektrot içeren birkaç küçük odaya sahiptir .
(Şekil: alkalin elektrolizör ve elektrotların şeması)
Şu anda, piyasada ve araştırma ve geliştirme alanında bulunan alkalin elektrolizli sudan hidrojen üretimi için çok çeşitli elektrotlar bulunmaktadır:
En iyi performans gösterenler, teorik verilere (hidrojen adsorpsiyonunun Gibbs serbest enerjisi) göre, tüm metalik materyallerin hidrojen çökeltilmesi için optimal katalitik aktiviteye en yakın olan, ITALICE COMPIOC Metal'in hidrojenli tespiti için en yakın olan değerli metallerden (PT, PD, RU, vb. .) yapılmış elektrotlardır. Pirolitik biriktirme ve diğer araçlar yoluyla substrat malzemesi ile katalizör ve halka açık verileri, mevcut yoğunluğun 80 derece alkalin çözeltisinde ve 2 V voltajında 900 mA-cm'ye kadar olduğunu ve uzun süre çalışabileceğini ve sadece 0 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{'ın sadece 0'ının sadece 0 {{{{{}' ın sadece 0 {{} 'ın çalışması, {{{{bunların sadece 0 {{{ Deneysel olarak ve piyasada, su ayrışması katalizörleri için en son malzemeler olduklarını kanıtladı, ancak geniş uygulamaları yüksek maliyetleri ve düşük depolama kapasiteleri ile ciddi şekilde engellendi.
Karbon bazlı elektrotlar, nikel köpük kendi kendine büyüme elektrotları, elektrodepozisyon, hidrotermal kaplama ve kesin yapı ve katalitik bölge kontrolüne sahip diğer elektrotlar dahil elektrotlar üzerine en son laboratuvar araştırmaları için, performansları genellikle sıradan endüstriyel elektrotlardan çok daha iyidir, ancak birkaç yeni materyal, stabilite testinde stabilite testinde düşük olan ve bunların çoğu, karmaşık bir şekilde sınırlıdır ve bu, karmaşık ve süreçle sınırlıdır. ve üretim maliyetleri ve diğer faktörler . Birçok elektrot üretim süreci, karmaşık ve ölçeklendirilmesi zor süreçler, yüksek Ar-Ge ve yeni malzemelerin üretim maliyetleri ve diğer faktörlerle sınırlıdır, bu da büyük ölçekli üretim ve uygulamayı zorlaştırır .
Günümüzde, değerli olmayan metal (Ni, Fe, Mo, CO, vb..) elektrotlar, büyük elektroliz tanklarında yaygın olarak kullanılmaktadır . Şu anda, Çin'deki büyük ölçekli alkalin elektroliz tanklarında kullanılan elektrotların çoğu, genel olarak nikel skrifine dayanan ve nikel ile hazırlanan ve nikel ile hazırlanan elektrotlardır, bu da nikel skriyous ile hazırlanmıştır. Yüksek aktivite katalizörü elektrotlar ve püskürtme işlemi ile işlenen elektrotlar, belirli bir küçük oda voltajı altında yüksek akım yoğunluğu gösterebilir ve paraya değer elektrotları gerçekleştirebilir .
Elektrot performansının sürekli optimizasyonu ile, paraya değer elde etmek için daha ileri gitme ihtiyacı, katalitik olarak aktif alanların sayısının ve aktivitesinin arttırılmasını gerektirir . optimizasyonu, substrat olarak Ni ağının kullanılması, spraying işlemi parametreleri veya formülasyonları ile katli bir nikülle veya üretim ile birlikte, daha fazla mikroskopik ölçekte gerçekleştirilmesi gerekir, püskürtme ve formülasyonlarla veya üretim ile katlanarak, spraying, spreyasyon ile veya üretim ile üretim, veya üretim ile üretim, daha büyük nikülle veya üretim, prensülleme veya üretim ile birlikte, püskürtme veya üretim ile, daha büyük nikülle veya üretim ile birlikte, Katalizörün gözenekli bir yapısını oluşturan aktiviteler, spesifik yüzey alanını daha da arttırmak için, belirli bir oda voltajında su elektroliz reaksiyonlarına katılmak için daha fazla yer vardır ve elektrot performansı daha da geliştirilecektir . Elektrot performansı daha da geliştirilecektir .}
(Şekil: Çeşitli alkalin elektrotların hazırlanmasının şeması)
Piyasadaki çok çeşitli elektrot ürünleri ile en iyinin en iyisini nasıl seçiyorsunuz?
Sany Hydrogen's Hydrogen Laboratory and Test Site provide sufficient data support for electrode selection. Sany Hydrogen Laboratory evaluates the performance of electrode products in multiple dimensions, such as potential, bonding and stability, and selects electrode products according to Sany's standards. In the laboratory screening stage, products with excellent initial performance but poor long-term operational stability or poor binding force are not preferred; Orta başlangıç performansı olan ancak iyi uzun vadeli operasyonel performansa sahip ürünler zayıf bir şekilde seçilmez ve elektrotlar, ürün durumunun kapsamlı bir değerlendirmesine göre taranacaktır .. Gerçekler ve verilerle elektrot ürünleri .
En küçük diyaframları görmek
For an efficient and reliable alkaline water electrolysis system, in addition to a highly active catalyst, the diaphragm not only plays the role of separating the cathode and anode, avoiding the mixing of hydrogen and oxygen, but also affects the energy consumption of the electrolyzer, and is a key material to ensure safe operation. Ideal diaphragm materials should have good ionic conductivity, low resistivity, high gas Yüksek sıcaklık ve yüksek konsantrasyonda alkalin elektrolitte bariyer, ince kalınlık, yüksek mekanik mukavemet ve uzun süreli dayanıklılık .
Alkalin suyu elektrolizi, 3 nesil asbest diyaframı, PPS diyaframı ve kompozit diyafram boyunca gelişmiştir .
Asbest diyaframı, yüksek mukavemet, korozyon direnci, yüksek sıcaklık direnci ve iyi hidrofiliklik avantajlarına sahip olan, ancak kanserojenlik nedeniyle ortadan kaldırılan geleneksel alkalin elektrolizzer diyaframıdır .
PPS diaphragm has excellent heat resistance, high mechanical strength, and excellent electrical properties, but due to poor hydrophilicity, large thickness (>500 μm) ve büyük delik boyutu, genellikle yüksek enerji ve geçirgenlik gösterir, bu da yüksek enerji tüketimi ve hidrofilisitesini ve hidrofilisitesini iyileştirmek için diğer yöntemleri iyileştirebilen hidrojen ve oksijenin kolay konjugasyonuna neden olur, ancak hidrofilisite, hidrofilisite hala güçlendiği gibi, kötü bir şekilde iyileştirildiğinde bile, hidrofilislik hala iyileştirildiğinde bile, hidrofilislik hala iyileştirildiğinde bile, bariyer .
Üçüncü nesil diyafram, PPS kumaşının yüzeyi üzerinde inorganik fonksiyonel kaplama ile kaplanmıştır, mevcut diyafram araştırmasının ana yönü haline gelen organik-inorganik kompozit diyaframın sandviç yapısına benzer şekilde kaplanmıştır. bariyer, ancak aynı zamanda diyaframın iyonik direncini ve kalınlığını azaltır .
(Şekil: Farklı diyaframlara sahip tek bir elektrolitik hücre için elektrolitik su voltajı (4 ka/m2))
Şu anda, yerli ve yabancı kompozit diyafram, elektrolizer durumunda başarılı bir şekilde ticarileştirilmiştir, diyafram malzemelerinin geleceği, kompozit diyaframın geleceği, daha yüksek korozyon direncinin gelişimine, hidrojen ve oksijen çapraz-penetrasyonunun yanı sıra, enerji tüketimi ve enerji tüketimi için daha yüksek iyonik iletkenliği önlemek için, aynı şekilde iyileştirmeyi önleyecek ve etkili bir şekilde azaltılacak ve etkili bir şekilde iyileştirilecek. Hidrojen gazı mümkün olduğunca .
Sany hidrojen enerjisi, diyaframların taranması için katı standartlara ve süreçlere sahiptir, tıpkı dairesel elektrolizer, Sany hidrojen enerji laboratuvarının ana akım uygulamasında kullanılan elektrotlar .} gibi işlemlere sahiptir. Hava kapısı, yüzey direnci vb. Diafragm . Optimizasyondan sonra, PPS ürünleri daha sonra elektrolizde çalıştırılır ve performans testi verileri ve gerçek çalışma verileri, kompozit diyaframları pps ürünlerini optimize etmek için değerlendirme kriterleri olarak kullanılır. Çalışma koşulları, karmaşık diyaframın benzersiz durumları karşısında, aşınma dışı direnç ve nem koruma gibi, çeşitli testler kurulur ve güvenli, güvenilir ve kullanımı kolay kompozit diyafram ürünleri tercih edilir .
Mevcut alkalin su elektrolizi hidrojen üretim teknolojisi, oldukça olgun, basit ve düşük maliyetlidir ve Çin'in üç kuzey kısımlarında ve gelecekteki diğer bölgelerde büyük ölçekli elektroliz hidrojen üretim projelerine zaten uygulanmıştır . Gelecekte, hem yeni güç sistemlerinin yapımı, hem de düşük sektör için isteğe bağlı olarak, daha düşük hidrojen için isteğe bağlı olarak, hem de düşük hidrojen için isteğe bağlı, hem de düşük hidrojen, daha düşük hidrojen için ihtiyaç duyulması, hem de düşük hidrojen, alçakgönüllülük, ve düşük hidrojen Alanlar, rüzgar enerjisinin dalgalanan güç kaynağına uyum sağlayabilen elektroliz tanklarını gerektirecektir .
Bununla birlikte, mevcut endüstriyel teknoloji esas olarak tek bir tankın hidrojen üretim kapasitesini hedef olarak takip eder ve benzer iyileştirmeler yaparken, düşük akım yoğunluğu ve zayıf dinamik performans sorunlarını iyileştirebilen teknolojik ilerlemeler, yeşil hidrojen üretmek için yeşil elektrik için yeni talebin, alkalin su elektrikli suyun anahtar malzemeleri için daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur ve alevlendirmiştir. Diyaframlar, gelecekteki endüstriyel uygulamaları araştırma ve etkilemek ve sonuçta düşük maliyetli ve yüksek performanslı malzeme üretimi ve uygulamasını gerçekleştirmek ve para için gerçek değeri gerçekleştirmek için ana yönlerden biri haline gelmiştir .
Sany hidrojeni, piyasadaki elektrotların ve diyafram ürünlerinin sürekli optimizasyonu ile birlikte, hidrojen enerji endüstrisine önde gelen elektrolizör ürünlerini getirebilen elektrolizer gelişimi yönünü net bir şekilde anlıyor .
Gelecekte, Sany Hidrojen, yuvarlak tank, kare tank, pem tankı ve BOP'un "3+1" teknoloji yoluna odaklanmaya devam edecek ve entegre tasarım, malzeme araştırması ve analiz, test, test, elektrik kontrolü, üretim süreci ve hidrojen güvenlik tasarımı {{1}, sektöre yönelmekle birlikte, yedi temel yeterliliğini geliştirecek ve güçlendirecektir. Tedarikçiler, araştırma enstitüleri, endüstri kuruluşları, vb.
Edebiyat:
1. Endüstriyel olarak alakalı alkalin su elektrolizleri ile köprüleme laboratuvar elektrokatalizörleri
2. Alkalin elektrolitik sudan hidrojen üretimi için diyafram ve anot malzemelerinin özellikleri üzerine çalışma
