我國(guó)的電解水制氫技術(shù)起源于蘇聯(lián)設(shè)備，對(duì)其商業(yè)應(yīng)用需追溯到 19 世紀(jì) 90 年代。國(guó)內(nèi)大規(guī)模的電解水制氫技術(shù)以堿水電解制氫為主，該種設(shè)備技術(shù)流程簡(jiǎn)單，操作方便，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際水準(zhǔn)。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(dǎo)率，并且電解槽需要強(qiáng)制對(duì)流。較高的電解槽溫度有利于降低電極反應(yīng)的過(guò)電位和溶液的電阻，但會(huì)加劇材料的腐蝕。故電解槽的溫度應(yīng)綜合考慮以上兩個(gè)方面，當(dāng)前，工業(yè)化堿性水電解槽一般在 85℃~95℃下運(yùn)行。電解槽內(nèi)的壓力也會(huì)對(duì)整個(gè)水電解過(guò)程產(chǎn)生影響。通過(guò)加壓可以減少電解槽內(nèi)氣體體積，使氣體停滯時(shí)間縮短，從而提高電解槽內(nèi)電解液的電導(dǎo)率，當(dāng)前工業(yè)化堿性電解槽工作壓力在 3.2MPa 以?xún)?nèi)。同時(shí)高壓設(shè)備無(wú)需使用費(fèi)用較高的氫氣壓縮機(jī)，能夠減少啟動(dòng)成本，近一些高壓設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始得到發(fā)展。PEM電解槽無(wú)需嚴(yán)格控制膜兩側(cè)壓力，具有快速啟動(dòng)停止和快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。河南本地電解水制氫技術(shù)

水電解制氫中一般要求運(yùn)行在穩(wěn)定或接近穩(wěn)定的電力輸入下以保障整體性能和可靠性，而可再生能源包括風(fēng)和太陽(yáng)能具有波動(dòng)性的天然特征，這導(dǎo)致可再生能源電力無(wú)法完全用于制氫，不利于實(shí)現(xiàn)可再生能源的有效利用。目前堿性電解槽表現(xiàn)出一定的波動(dòng)性負(fù)荷跟隨能力，如允許在 30%－110%比例的額定制氫功率區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，但缺乏長(zhǎng)期的示范驗(yàn)證。尤其是當(dāng)輸入電力波動(dòng)性變化時(shí)，電解槽內(nèi)溫度、電位等參數(shù)發(fā)生瞬態(tài)變化，水或堿液等傳質(zhì)響應(yīng)滯后，導(dǎo)致局部高溫或高電勢(shì)，可能對(duì)電極、隔膜等材料造成不可逆損害，從而影響制氫性能，削減電解槽壽命。基于波動(dòng)性對(duì)電解槽的工況－材料－結(jié)構(gòu)－性能影響規(guī)律，進(jìn)行正向設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，研究緩解策略，提升電解槽抵抗電源波動(dòng)能力，從而增加可再生能源利用率，對(duì)于降低電解水制氫成本、推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用具有重要意義。內(nèi)蒙古電解水制氫設(shè)備廠家中國(guó)已有超過(guò)百個(gè)在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目，涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個(gè)領(lǐng)域。

從目前國(guó)內(nèi)外主流的堿性電解槽生產(chǎn)廠家對(duì)外公布的產(chǎn)品參數(shù)來(lái)分析，大部分設(shè)備制造商的制氫裝備出口壓力為 1.4MPa－1.6MPa 范圍，其中部分廠家也逐步提高堿性電解槽裝備出口制氫壓力，比較高可達(dá) 3.2MPa。制氫裝備出口壓力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢(shì)，究其原因主要是氫氣的下游應(yīng)用廠家的接入壓力較高。例如合成氨反應(yīng)壓力約為 13.5MPa－15MPa、甲醇反應(yīng)器壓力約為 4.5MPa－6MPa、加氫站輸入壓力為≥5MPa，氫氣下游實(shí)際應(yīng)用壓力會(huì)有提高，而制氫裝備出口壓力至氫氣場(chǎng)景接入之間就存在一個(gè)氫氣壓差，就需要配置氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)根據(jù)流量、壓縮比、溫度、類(lèi)型等因素影響，就會(huì)投入不同的氫氣壓縮成本，提升氫氣從制氫到用氫的單位氫氣成本價(jià)格。

太陽(yáng)能作為豐富、純凈的可再生能源，能推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。光伏發(fā)電有助于能源安全，減少化石燃料的消耗和排放，并滿足日益增長(zhǎng)的電力需求。然而，光伏發(fā)電的發(fā)展也受到許多因素的影響。首先，光伏材料的成本相對(duì)較高，特別是太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)成本較高。其次，廢舊太陽(yáng)能電池板由于其環(huán)境影響和能源損失而被認(rèn)為是危險(xiǎn)廢物。因此，需要降低光伏材料的生產(chǎn)成本，提高太陽(yáng)能電池的耐久性，并開(kāi)發(fā)回收方案，解決有毒廢物的問(wèn)題，促進(jìn)更的光伏應(yīng)用。此外，光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性受氣候條件和地理位置的影響很大。在一些地區(qū)，冬季的天氣條件可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降，從而影響發(fā)電效率。由于光伏系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，可以使用混合風(fēng)能太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。因此，需要開(kāi)發(fā)出更多的混合可再生能源系統(tǒng)，如太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能的結(jié)合。水電解制氫設(shè)備是將水分解成氫和氧的方法，將電流通過(guò)水電解槽內(nèi)的電極，在負(fù)極處放電，把水分解成氫和氧。

“如何得到成本更低的綠氫，是制氫環(huán)節(jié)的任務(wù)和使命?！焙E明認(rèn)為，此前，燃料電池汽車(chē)被視為整個(gè)綠氫行業(yè)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但下一步的關(guān)鍵是成本下降，同時(shí)帶動(dòng)更大場(chǎng)景更大規(guī)模應(yīng)用?！艾F(xiàn)階段，綠氫產(chǎn)業(yè)將在資源稟賦相對(duì)較好、應(yīng)用場(chǎng)景比較豐富的區(qū)域率先發(fā)展，比如既有便宜綠電又有下游灰氫替代場(chǎng)景或燃料電池汽車(chē)示范的地方，進(jìn)行制氫項(xiàng)目落地?！焙E明指出，產(chǎn)業(yè)下一步將著力聚焦如何獲取更多更便宜的綠氫，推動(dòng)下游車(chē)用、發(fā)電、化工等領(lǐng)域更大規(guī)模應(yīng)用，由原來(lái)的需求側(cè)向供給側(cè)轉(zhuǎn)變。該設(shè)備通過(guò)特定的膜過(guò)濾技術(shù)，將氫氣從混合氣體中分離出來(lái)。內(nèi)蒙古電解水制氫設(shè)備廠家

PEM電解水制氫技術(shù)目前設(shè)備成本較高。河南本地電解水制氫技術(shù)

從目前國(guó)內(nèi)外綠氫產(chǎn)能和項(xiàng)目分布來(lái)看，我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段，光伏制氫的裝機(jī)和應(yīng)用規(guī)模在近幾年集中爆發(fā)，正在運(yùn)行的電解槽制氫系統(tǒng)多為全新產(chǎn)品或處于設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)，尚未出現(xiàn)大批量的性能衰減故障或退役等可靠性問(wèn)題。因此目前國(guó)內(nèi)廠商主要關(guān)注制氫系統(tǒng)的能耗、成本等產(chǎn)品參數(shù)，電解槽及系統(tǒng)的性能退化與可靠性等方面尚未引起普遍重視。國(guó)產(chǎn)制氫系統(tǒng)的一些關(guān)鍵零部件，尤其是電解槽隔膜和電極的產(chǎn)能和技術(shù)主要來(lái)自進(jìn)口，由于材料和技術(shù)受限，多數(shù)中小型制氫系統(tǒng)廠商缺乏關(guān)鍵材料和零部件的檢驗(yàn)檢測(cè)能力，一些大型企業(yè)雖然具備一定的測(cè)試能力，從行業(yè)整體來(lái)看仍處于初級(jí)階段，并且新老技術(shù)上存在嚴(yán)重脫節(jié)。河南本地電解水制氫技術(shù)