PEM电解水制氢 – 燃料电池极片膜涂布机 – 催化剂涂层质子膜 – 驰飞超声波
电解水制氢是可再生能源制氢的主要方式,PEM电解水制氢有望成为主流发展趋势。
可再生能源电解水制氢是将弃风、弃光等可再生能源所发电力接入电解槽电解水,通过电能供给能量,使得电解槽内水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气,进行储存或运输。根据电解质的不同,电解水制氢技术可分为四类,分别是碱性(AWE)电解水制氢、质子交换膜(PEM)电解水制氢、固体聚合物阴离子交换膜(AEM)电解水制氢、固体氧化物(SOEC)电解水制氢。
PEM电解水制氢有望成为“绿电+绿氢”生产模式的主流发展趋势。PEM技术,又称质子交换膜电解水制氢技术,是唯一能满足欧盟技术指标的可再生能源电解水制氢方式。其核心部件是电解槽,由PEM膜电极、双极板等部件组成。PEM电解水制氢具有以下优点:
安全性和产物纯度较高;
PEM电解质膜厚度可小于200µm,能量损耗低、传质效率高,提升了电解效率,电解槽的结构也更加紧凑;
纯水作为PEM电解池的电解液,对槽体几乎无腐蚀,且电解反应产物不含碱雾;
质子交换膜电解槽负荷范围宽,对峰电调节更加灵活。
根据“十四五”国家重点研发计划重点专项规划,PEM电解槽可适应的功率波动性将进一步扩展到5%-150%;启动时间相较于碱性电解水制氢技术快2倍以上,对可再生能源波动的响应更加迅速,更适用于平抑可再生能源并网的波动性。欧盟规定了电解槽制氢响应时间小于5s,目前只有PEM电解水技术可达到这一要求。随着PEM技术的不断发展,PEM电解水制氢装机规模在新增装机中占比逐渐提升,成为主流的电解制氢发展技术路线。
杭州驰飞的燃料电池催化剂涂层系统可产生高度均匀,可重复和耐用的涂层,特别适合这些挑战性应用。从研发到生产,我们的防堵塞技术可以更好地控制涂层属性,显著减少原材料用量,并减少维护和停机时间。
超声镀膜系统可在燃料电池和质子交换膜(PEM)电解器(如Nafion)的电解工艺上产生高度耐用、均匀的碳基催化剂墨水涂层,而膜不会变形。均匀的催化剂涂层沉积在PEM燃料电池、GDL、电极、各种电解质膜和固体氧化物燃料电池上,喷涂的悬浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。也可以使用超声波喷涂其他金属合金,包括金属氧化物悬浮液的铂、镍、铱和钌基燃料电池催化剂涂层,以制造PEM燃料电池、聚合物电解质膜(PEM)电解槽、DMFC(直接甲醇燃料电池)和SOFC(固体氧化物燃料电池)可产生大负荷和高电池效率。