制氫設備膜電極組件PEM電解槽

時間：2023-09-25

電解水制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和，分別從電解槽陽極和陰極析出。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同，可分為堿性電解（AWE），質(zhì)子交換膜（PEM）電解以及固體氧化物（SOEC）電解三種技術路線。
堿性（AWE）電解水制氫

堿性電解水制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用。堿性電解水規(guī)模較大、商業(yè)化程度較高，它雖結(jié)構簡單、技術成熟、，但效率低、性能差，且其石棉隔膜存在著污染環(huán)境等缺陷。

固體氧化物（SOEC）電解水制氫

固體氧化物電解水制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料，工作溫度800~1 000℃，制氫過程電化學性能顯著提升，效率較高，但其高溫條件和啟動慢等劣勢限制其應用場景。

質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫

PEM電解水制氫選用具有良好化學穩(wěn)定性、質(zhì)子傳導性、氣體分離性的質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安全性。

PEM電解槽主要部件由質(zhì)子交換膜、陰陽極催化層、陰陽極氣體擴散層、陰陽極端板等。其中擴散層、催化層與質(zhì)子交換膜組成膜電極，是整個水電解槽物料傳輸以及電化學反應的主場所，膜電極特性與結(jié)構直接影響PEM水電解槽的性能和壽命。

PEM電解水制氫優(yōu)勢：

1、使用純水電解，避免了潛在的環(huán)境污染，對環(huán)境友好；

2、質(zhì)子交換膜電阻及氣體滲透率低，使其電流密度、工作效率及氣體純度高；

3、動態(tài)響應速度快，適應可再生能源發(fā)電的波動性。

PEM電解水制氫應用前景：

PEM電解水制氫現(xiàn)已步入商業(yè)應用階段，在諸多可再生能源制氫**項目中得到規(guī)劃和應用。**項目數(shù)和項目單體規(guī)模呈逐年擴大趨勢，未來將在交通、化工、鋼鐵、儲能等多領域深度脫碳中扮演重要角色。

詞條
詞條說明
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