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我国水电解制氢行业发展概况
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我国水电解制氢行业发展概况
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发布者:admin 发布时间:2018/8/22 阅读:0次 【字体:

    目前制氢技术,包括水电解制氢技术、光解水制氢技术、热化学制氢技术等,下面,水电解制氢装置厂家--扬州鸿运国际制氢设备将我国的水电解制氢行业的发展概况介绍如下:
    电解水技术与光解水、热化学制氢的不同特点:电解水技术成熟、设备简单、无污染,所得氢气纯度高、杂质含量少,适用于各种场合,缺点是耗能大、制氢成本高;光解水技术目前难点是催化剂研制;热化学循环制氢系统更复杂,但制氢效率较高,结合可再生能源,利用效率更高。
    目前商品化的水电解制氢装置的操作压力为 0.8~3mpa,操作温度为80~90℃,制氢纯度达到99.7%,制氧纯度达到 99.5%。
    水电解制氢的关键是如何降低电解过程中的能耗,提高能源转换效率。电解水制氢一般都以强碱、强酸或含氧盐溶液作为电解液。目前商用电解槽法,能耗水平约为 4.5~5.5kwh/nm3h2,能效在 72%~82%之间。折算下来,水电解制氢成本相当于 30~40 元/kg,用电解法生产气态氢的价格比汽油约高 65%,如果生产液态氢,则比汽油高约 260%以上。
    热化学循环水分解制氢可耦合核能、太阳能甚至是工业废热进行制氢,每一步反应条件温和,理论上不会排放任何污染物;若能在高温耐腐蚀材料等方面实现突破,将是有希望实现工业化规模应用的技术方式。根据循环过程中使用过的不同物质,一般将热化学循环水分解制氢分成 4 大类:金属氧化物体系、金属卤化物体系、含硫体系以及电解-热化学联合的杂化体系。
    使用电解水的方法大规模制氢有两条主要的降本途径:1)降低电解过程的能耗;2)充分利用可再生能源,使用弃风弃水弃光所产生电能进行电解水。
    各国通过研发新型技术降低电解过程中的能耗,但是根据热力学原理,电解水制备 1m3氢气和 0.5m3氧气的低电耗为 2.95度电。由此可知,该途径降低成本的空间有限、技术复杂。
    日本的新型技术将能耗降低到 3.8kwh/nm3h2;美国 ge 开发的固体高分子电解质(spe)水解法,以离子交换膜作为隔膜和电解质,使电解过程的能耗大大降低。针对电解水技术方面的改进主要集中在电解池、聚合物薄膜电解池和固体氧化物电解池等种类,电池能效率由 70%提高到 90%,但考虑到发电效率,实际上电解水制氢的能量利用效率不足35%。
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