电解水制氢技术简介
电解水制氢技术简介 – 膜电极涂布 – 工程用超声喷涂机 – 驰飞超声波喷涂
随着清洁能源的利用规模逐渐加大，其间歇特性使得对储能的需求非常紧迫。氢能是比较好的一个桥梁，主要优势在于：一是氢-电通过PEM能够实现高效的转换，二是氢气具有比较高的能量密度，存储相对容易；三是氢气转换电能具有规模化应用潜力。
目前电解水制氢技术中，碱性电解水制氢（AWE）和质子交换膜电解水制氢（PEMWE）已逐步产业化，而高温固态氧化物制氢（SOEC）和碱性阴离子交换膜制氢（AEMWE）还在试验产品阶段。
碱性电解水制氢
技术成熟，以KON、NaOH水溶液为电解质（20wt-30wt%），隔膜采用石棉布或者聚砜等绝缘材料，镍基材料为电极，产氢纯度99%，需要进行脱碱雾处理。一般电密在0.25A/cm2左右，能耗5kWh/Nm3H2，效率通常在60%左右。
局限1：隔膜为多孔材料，气体容易渗透，比较厚，电能损失较多；由于快速变载会造成两侧压力失衡，进而氢过多渗透造成爆炸风险，因此响应性很慢难以与风光供电紧密配合。
局限2：电流密度低，电解槽体积大，热容大，冷启动等温度响应受到限制；
质子交换膜电解水制氢
技术逐步产业化，采用质子交换膜替代了碱性电解槽中的石棉隔膜，可传导质子。
优点1: 同时质子交换膜绝缘、无孔隔绝气体，具有更好的安全性，产氢纯度高99.99%。
优点2：电流密度大2A/cm2， 体积小；能耗稍低4kWh/Nm3H2，压力调节裕度大，响应性好。
固态氧化物电解水SOEC
实验室阶段。通常采用掺杂 8mol% 比例 Y2O3氧化钇的 ZrO3氧化锆作为电解质, 该电解质在 高温下可以实现阳离子的传输, 并且本身具有良好的热稳定性以及化学稳定性。
高温可以提高效率，但是材料容易衰减。
阴离子交换膜电解水AEMWE
AEM 水电解技术结合了传统碱性液体电解质水电 解与 PEM 水电解的优点, 在碱性介质中可以使用 Ni、 Co、 Fe 等非贵金属催 化剂, 阴离子交换膜与质子交换膜优点类似, 同时可以避免使用碱性液体, 导致产物气污染。 碱性体系避免了贵金属的大量使用, 设备成本相比 PEM 水电解池大幅降低。 目前制约 AEM 水电解技术发展的主要障碍为阴离子交 换膜的性能问题, 阴离子交换膜热稳定性与化学稳定性较差, 阴离子传导能 力有限, 制约了 AEM 电解池的寿命与电解性能。
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。
