Hydrogen, as a zero-carbon energy carrier with very high energy density (140MJ-kg-1), is gaining more and more attention. 20% of the world's CO2 emission reduction can be accomplished through hydrogen substitution in 2050, and hydrogen consumption will account for 18% of the world's energy market, with green hydrogen obtained by electrolysis of water using renewable energy sources accounting for more než 80% z celkového přívodu vodíku .
Currently, mainstream electrolysis technologies for hydrogen production include alkaline water electrolysis (ALK), proton exchange membrane water electrolysis (PEM ), solid oxide water electrolysis (SOEC) and anion exchange membrane water electrolysis (AEM). Among them, China's alkaline water electrolysis equipment has obvious advantages in terms of large-scale single-tank and low equipment costs, and is the Preferovaná technologická trasa pro projekty výroby vodíku ve velkém měřítku . SANY HYDROGEN, jako přední výrobce elektrolyzátoru v Číně, se spoléhá na přední technologii tradičního stavebního stroje Sany a má širokou škálu průmyslových uznávaných alkalických elektrolyzer a produkty PEM elektrolyzer se stabilním výkonem . .
Pro alkalický elektrolyzer, elektroda a membránu, jako klíčové materiály, ovlivňují spotřebu energie elektrolyzer . Proto vysoce výkonná elektroda a bránice mohou účinně snížit napětí malé komory, aby se zvýšila účinnost elektrolýzy, a zvyšovat životnost v jednotlivých životech {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{} se živí, zvyšuje. Společnost SANY vodíkové energie rozpoznala význam základních materiálů již v rané fázi svého založení a rychle zřídila laboratoř vodíkové energie a 20MW kompletní testovací místo, aby poskytovala podporu dat pro optimalizaci klíčových materiálů pro elektrolyzer .
Široký rozsah elektrod
Alkalický elektrolyzer má několik malých komor, z nichž každá obsahuje dvě elektrody, jednu katodu a jednu anodu, jejichž tvar obecně odpovídá tvaru elektrolyzáku (obecně kruhového) a jejichž geometrická oblast je rovna efektivní oblasti elektrolyzeru .
(Obrázek: Schéma alkalického elektrolyzer a elektrod)
V současné době existuje široká škála elektrod pro výrobu vodíku z alkalické elektrolyzované vody dostupné na trhu a v oblasti výzkumu a vývoje:
The best performers are electrodes made of precious metals (Pt, Pd, Ru, etc.), which, according to theoretical data (Gibbs free energy of hydrogen adsorption), are the closest to the optimal catalytic activity for hydrogen precipitation of all metallic materials. The Italian company Dinola uses mixed precious metal oxide coatings to make precious metal electrodes by combining the catalyst with the substrate material through pyrolytic deposition and other means, and its publicized data show that the current density is up to 900 mA-cm-2 at 80℃alkaline solution and 2 V voltage, and that it can be kept in operation for a long time, with an electrode performance degradation rate of only 0.5% per year. These electrodes have bylo prokázáno experimentálně a na trhu, že se nyní jedná o špičkové materiály pro katalyzátory rozkladu vody, ale jejich široká aplikace byla vážně omezena jejich vysokými náklady a nízkou skladovací kapacitou.
For the latest laboratory research on electrodes, including carbon-based electrodes, nickel foam self-growth electrodes, electrodeposition, hydrothermal coating, and other electrodes with precise structure and catalytic site control, their performance is often far better than ordinary industrial electrodes, but few new materials can meet the standards in the stability test, and many of the electrode manufacturing process is limited by the complexity and difficult to scale up the process, the high research and development of new Materiály a výrobní náklady a další faktory . Mnoho procesů výroby elektrod je omezeno složitými a obtížně zařaditelnými procesy, vysokým výzkumem a vývojem a výrobními náklady na nové materiály a dalšími faktory, což ztěžuje rozsáhlou výrobu a aplikaci .
V dnešní době se elektrody, které nejsou předběžný kov (ni, fe, mo, co atd. Katalyzátorové elektrody a elektrody ošetřené ošetřením stříkáním jsou schopny vykazovat vysokou hustotu proudu pod určitým malým napětím komory a realizovat elektrody hodnoty za peníze .
Při nepřetržité optimalizaci výkonu elektrody vyžaduje potřeba jít dále k dosažení hodnoty za peníze zvýšení počtu a aktivity katalyticky aktivních míst . Optimalizace musí být prováděna na mikroskopičtějším měřítku, jako je použití Ni Mesh jako substrátu, s více procesními procesy nebo přísahami nebo přísazením nebo přísazením a výrobou elektráře s větším množstvím nebo přípravky, které se vyrábějí a vyrábějí. aktivity, vytvářející porézní strukturu katalyzátoru, aby se dále zvyšovaly její specifickou povrchovou plochu, takže existuje více míst pro účast na reakcích na vodní elektrolýzu při daném napětí komory a výkon elektrod bude dále vylepšen . bude dále vylepšen . ...
(Obrázek: Schéma přípravy různých alkalických elektrod)
Jak si vyberete to nejlepší z nejlepších?
Vodíkové laboratorní a zkušební místo SANY vodíku poskytují dostatečnou podporu dat pro výběr elektrody . Sany vodíkové laboratoře vyhodnocuje výkon elektrodových produktů ve více rozměrech, jako je potenciál, vazba a stabilita a vybírá elektrodové produkty podle standardů SANY; Produkty se středním počátečním výkonem, ale dobrý dlouhodobý provozní výkon není špatně vybrán a elektrody budou prověřeny podle komplexního posouzení situace produktu . Poté budou testovány na nádrži, které budou znovu testovány, aby se znovu vyjadřovaly, aby se opěraly k optimizujícím elektrodám, aby se znovu objevily, aby se opětovalo, aby se opětovalo, aby se opětovalo, aby se opětovalo, aby se opětovalo, aby se opíralo o elektrizu, tak znovu, aby se opětovně uvedla na to, aby se opíralo o to, aby se optimalizovaly v nádrži, takže je znovu vyjadřováno, aby se optimalizovaly, aby se opíraly o to, aby se opíralo o druhy, aby se optimalizovaly v nádrži, takže je možné o optimalizovat. elektrodové produkty se fakty a daty .
Vidět nejmenší membrány
Pro efektivní a spolehlivý systém alkalické vodní elektrolýzy, kromě vysoce aktivního katalyzátoru hraje bránice nejen roli při oddělení katody a anody, vyhýbání se smíchání vodíku a kyslíku, ale také ovlivňuje energetickou konzumaci elektrolyzeru a je to s vysokou odolností, aby byla zajištěna vysoká rezistence, aby byla s vysokou odolností, aby byla zajištěna dobrá odolnost, aby byla dobrá iontová vodivost, aby byla dobře iontová, aby byla dobrá iontová, aby byla dobrá odolnost, aby byla dobrá iontová, aby byla dobrá iontová vodivost,, aby byla dobrá iontová, aby byla dobrá iontová, aby byla s vysokou odolnou látkou, aby bylo dobré, že je to s vysokou odolností, aby byla zajištěna i nadále, aby byla zajištěna i nadále, a to, že je to s vysokou odolnou látkou. Tenká tloušťka, vysoká mechanická pevnost a dlouhodobá trvanlivost při vysokých teplotách a s vysokou koncentrací alkalický elektrolyt .
Elektrolýza alkalické vody se vyvinula prostřednictvím 3 generací membrány azbestu, pps membrány a kompozitních membrán .
Azbestová membrána je tradiční alkalický elektrolyzerová membrána, která má výhody vysoké pevnosti, odolnosti proti korozi, odolnosti proti vysoké teplotě a dobré hydrofility, ale byla eliminována kvůli karcinogenitě .
PPS diaphragm has excellent heat resistance, high mechanical strength, and excellent electrical properties, but due to poor hydrophilicity, large thickness (>500 μm) and large through-hole size, it usually exhibits high ionic resistance and permeability, resulting in high energy consumption and easy interconjugation of hydrogen and oxygen, which can be improved by surface modification and other methods to improve its hydrophilicity. However, even if the hydrophilicity is improved by coupling organic hydrophilic groups on the surface, it is still difficult to completely solve the problems such as poor Plynová bariéra .
The third generation of diaphragm is coated with inorganic functional coating on the surface of PPS fabric, similar to the sandwich structure of organic-inorganic composite diaphragm, which has become the main direction of the current diaphragm research. The inorganic functional coating on the surface of the composite diaphragm has a uniform microporous structure, which not only greatly improves the hydrophilicity and air bariéra, ale také snižuje iontovou odolnost a tloušťku bránice .
(Obrázek: Elektrolytické napětí vody (4 Ka/m2) pro jednu elektrolytickou buňku s různými bránicemi)
At present, domestic and foreign composite diaphragm has been successfully commercialized in the electrolyzer case, the future of the diaphragm materials will be based on the composite diaphragm, towards the development of higher corrosion resistance, to prevent hydrogen and oxygen cross-penetration, as well as a higher ionic conductivity of the diaphragm direction, in order to effectively reduce the energy consumption, and at the same time, to improve the purity of the vodíkový plyn co nejvíce .
SANY vodíková energie má přísné standardy a procesy pro screening membrán stejně jako elektrody . pro PPS membránu používané při mainstreamovém aplikaci kruhového elektrolyzer, laboratoř pro vodíkové energie, která má být více než 10 druhů testování výkonu, včetně vzduchové těsnosti, povrchové odolnosti, odolnosti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnosti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, odolnost proti vzduchu, povrchové úzkost, povrchové úzkost, povrchové úzce, včetně vzduchotěsnosti, povrchové úzce, povrchové úzkost, povrchové úzce, včetně vzduchotěsnosti, povrchové úcny, povrchové úcty, povrchové pevné prostředky. MemAphragm . Po optimalizaci jsou produkty PPS potom spuštěny na elektrolyzeru a údaje o testování výkonu a skutečná údaje o hodnocení se používají jako kritéria pro optimalizaci produktů PPS . pro složené diafragmy, které se mají v kombinaci s kombinovanými preferenčními výrobky, které jsou v kombinaci s předvolbami, v kompilantní preferenční hodnotě, v kombinaci s porovnáním, pokud jde o kombinované preferenční, v kombinaci s preferencí, které jsou kombinované, v kompozitních preferencích, v kombinaci s preferenčními předvolbami. Pracovní podmínky, tváří v tvář jedinečné situaci kompozitní membrány, jako je odolnost proti neabrazi a zachování vlhkosti, jsou stanoveny různé testy a preferovány jsou bezpečné, spolehlivé a snadno provozovatelné produkty kompozitních membrán .
The existing alkaline water electrolysis hydrogen production technology is highly mature, simple and low-cost, and has already been applied on a large scale to large-scale electrolysis hydrogen production projects in the three northern parts of China as well as in other regions. In the future, both the construction of new power systems, the urgent need for large-scale wind power consumption capacity, and the demand for low-cost green hydrogen supply in the chemical industry, transportation and Jiná pole budou vyžadovat elektrolýzy nádrže schopné přizpůsobit se kolísajícímu napájení větrné energie .
Současná průmyslová technologie však jako cíl sleduje hlavně kapacitu výroby vodíku v jednom tanku a provádí podobná zlepšení, zatímco technologický pokrok, který může zlepšit problémy s nízkou proudovou hustotou a špatným dynamickým výkonem, je relativně omezený . Nová poptávka po zelené elektřině pro výrobu zeleného vodíku, které předkládají vyšší požadavky na klíčové materiály akalinové vodní technologie .}}}}}}}}}}} alkanická vodní voda alánská voda alátka alánská voda alánská alkanská voda alánská alkanská voda alánská voda a také vodní voda a také elektrárna alánská voda a také je vodní voda a také vodní voda alá. Membrány se staly jedním z hlavních směrů pro výzkum a ovlivňování budoucích průmyslových aplikací a nakonec si uvědomily nízkonákladovou a vysoce výkonnou výrobu a aplikaci materiálu a realizovaly skutečnou hodnotu za peníze .
SANNY VYDÁVÁNÍ má jasné porozumění směru vývoje elektrolyzátoru, který v kombinaci s kontinuální optimalizací elektrod a membránových produktů na trhu může přinést přední elektrolyzerové produkty do průmyslu vodíkové energie .
In the future, Sany Hydrogen will continue to focus on the "3+1" technology route of round tank, square tank, PEM tank and BOP, and continuously improve and strengthen the seven core competencies of integrated design, material research and development, simulation and analysis, test and verification, electrical control, manufacturing process and hydrogen safety design. Meanwhile, Sany Hydrogen looks forward to deepening cooperation with industry customers, design Ústavy, dodavatelé, výzkumné ústavy, průmyslové organizace atd. ., hledat vysoce kvalitní rozvoj zařízení pro vodíkové energie a přispět Sanyho silou a Sanyho řešením realizovat cíl „dvojitého uhlíku“ .
Citující literaturu:
1. Bridging Laboratory Electrocatalysts s průmyslně relevantními alkalickými vodami elektrolyzéry
2. Studujte vlastnosti membrány a anodových materiálů pro výrobu vodíku z alkalické elektrolytické vody
