焦作PEM电解水制氢技术

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用***的二次能源，正被视为实现能源转型的重要载体。各国**都明确将氢能定位为未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。欧洲、美国等全球主要国家与地区都将氢能发展上升至国家的经济发展战略高度，近两年接连出台了氢能发展规划与激励机制。近年来，至少数百家企业新进入氢能行业，市场保持了极高的增长速度，预计未来氢能汽车，加氢站，储运氢气，电解槽等将带来万亿美元的市场需求。在全球经济经历历史性的2020衰退以后，2021到2023年电解水设备行业呈现了极快的增长速度。这得益于各国**政策的支持和各个企业对可持续发展的重视，在加上新进入者的持续涌现，电解水设备保持了极快的增长速度。PEM电解水制氢的系统响应速度快，适应动态操作。焦作PEM电解水制氢技术

甲醇与水在一定的温度和压力下，通过催化剂的作用，发生催化裂解反应和一氧化碳变换反应，终产生氢气与二氧化碳的混合气体。这个反应系统相当复杂，涉及多个组分和反应。主要反应包括甲醇的加水裂解，生成一氧化碳和氢气，以及一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气。经过换热、冷凝和分离后，可以得到氢含量约为74%、二氧化碳含量约为5%以及一氧化碳含量约为5%的转化气。甲醇的单程转化率高达95%以上，未反应的原料则循环使用。随后，转化气通过变压吸附装置进行分离提纯，从而获得高纯度的氢气。PSA变压吸附工艺是氢气分离的重要方法。它利用气体组份在吸附床中的吸附特性差异，实现氢气的分离提纯。在固定吸附床中，通过充填吸附剂，含氢混合气体在特定压力下进入吸附床。由于不同组份的吸附特性不同，它们会在吸附床的不同位置形成吸附富集区。强吸附组份（如二氧化碳）会富集在吸附床的入口端，而弱吸附组份（如氢气）则会富集在出口端。通过这种方式，可以实现氢气的有效分离提纯。PSA变压吸附技术能够制取出纯度高达99%~999%的氢气。呼和浩特PEM电解水制氢设备产量但是由于电解过程效率不高，能耗较大，并且需要消耗大量的水资源，因此应用范围受到一定限制。

水电解制氢有不同的类型，主要根据使用的电解质和传导的离子种类来区分。常见的有以下几种：-质子交换膜（PEM）水电解：使用固态聚合物膜作为电解质，传导H +离子。具有高效率、高纯度、低温度、低压力等优点，但也有成本高、寿命短、易堵塞等缺点。-碱性水电解：使用液态碱性溶液（如NaOH或KOH）作为电解质，传导OH -离子。具有成本低、寿命长、稳定性好等优点，但也有效率低、纯度差、高温度、高压力等缺点。固体氧化物（SOEC）水电解：使用固态陶瓷材料作为电解质，传导O 2-离子。具有高效率、高纯度、可逆性等优点，但也有成本高、寿命短、高温度（700~800℃）等缺点。

碱性电解水技术比较大的缺点在于工作电流密度较低、电解槽效率不高、占地面积大。特别在冬季，设备需要经过较长时间预热，启动时间大概需要2 h。不过碱性电解水电解槽、隔膜等设备、材料的加工、制备工艺在我国已经基本成熟，产业链相对完善，是目前在我国**适合规模化的技术路线。通过调研了解，目前国内比较大单槽制氢规模已经达到 3000 Nm³/h，电解槽直流电耗比较低可以达到4.2 kW·h/Nm³。其原理为在两个电极之间施以直流电，并用隔膜将阴阳两极分离开来，在阴极水分子被还原，生成氢气和氢氧根离子，生成的氢氧根离子穿过隔膜到达阳极，在阳极侧失电子析氧，生成氧气和水。PEM电解水制氢是指使用质子交换膜作为固体电解质，并使用纯水作为电解水制氢的原料的制氢过程。

国内电解槽企业说的上名字的就那么几家，自从绿氢火热之后，短短两三年的时间内，就有数百家的电解槽企业成立。有基于以往电解槽企业从业经历看到发展机遇辞职单干的，有风、光企业为了拓展延伸业务也涉足电解水制氢的（很大一部分原因也是这两年风力发电和光伏发电都卷出天际了），也有燃料电池产业链上的企业将业务拓展延伸至电解水制氢的（因为燃料电池产业链上各环节大多也经营困难），还有纯局外人看中绿氢巨大的发展潜力投入巨大财力，从老牌企业挖来*****，从零开始搭建团队涉足其中的。传统的碱性电解槽制氢，主要是以氢氧化钾为电解质。呼和浩特PEM电解水制氢设备产量

绿氢产业将在资源禀赋相对较好、应用场景比较丰富的区域率先发展。焦作PEM电解水制氢技术

根据《全球氢能产业发展白皮书》显示，氢能源在2022年作为能源消耗占比不足1%，预测到2050年氢能在全球能源总需求中占比将达到10%以上，并带动起十万亿规模的氢能源产业链。由此可看出，氢气的制取在未来肯定是一个新兴且充满希望的行业。我们根据氢气的生产及碳排放情况，可将氢气分为：灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢指的是：使用化石燃料制取氢气，并对释放的二氧化碳不做任何处理；蓝氢指的是：将天然气重整，并在生产过程中利用碳捕捉、利用、储存等先进技术，减少温室气体的排放；绿氢指的是：通过使用可再生能源（如太阳能、风能、核能等）制备的氢气，在绿氢的生产过程中，是完全没有碳排放的。焦作PEM电解水制氢技术