PEM電解水制氫：原理：采用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)，以純水為電解原料，通過直流電實(shí)現(xiàn)水電解。特點(diǎn)：該技術(shù)具有高電流密度、高純度氫氣、快速響應(yīng)以及高工作效率等優(yōu)勢(shì)。然而，其設(shè)備成本相對(duì)較高，且需要在強(qiáng)酸性和高氧化性的環(huán)境下運(yùn)行。應(yīng)用：PEM電解水制氫技術(shù)特別適用于需要高純度氫氣的領(lǐng)域，例如燃料電池汽車加氫站、食品工業(yè)以及半導(dǎo)體制造等。此外，其迅速響應(yīng)的特性也使其非常適合與可再生能源結(jié)合使用。電解水制氫系統(tǒng)涵蓋了多個(gè)關(guān)鍵組件，包括電解槽、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化模塊、冷卻體系以及控制系統(tǒng)等。其中，電解槽作為系統(tǒng)的**，其功能在于將水高效地電解為氫氣和氧氣。氫能在非道路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷推廣。威海附近電解水
根據(jù)《全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，氫能源在2022年作為能源消耗占比不足1%，預(yù)測(cè)到2050年氫能在全球能源總需求中占比將達(dá)到10%以上，并帶動(dòng)起十萬億規(guī)模的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈。由此可看出，氫氣的制取在未來肯定是一個(gè)新興且充滿希望的行業(yè)。我們根據(jù)氫氣的生產(chǎn)及碳排放情況，可將氫氣分為：灰氫、藍(lán)氫、綠氫?；覛渲傅氖牵菏褂没剂现迫錃?，并對(duì)釋放的二氧化碳不做任何處理；藍(lán)氫指的是：將天然氣重整，并在生產(chǎn)過程中利用碳捕捉、利用、儲(chǔ)存等先進(jìn)技術(shù)，減少溫室氣體的排放；綠氫指的是：通過使用可再生能源（如太陽能、風(fēng)能、核能等）制備的氫氣，在綠氫的生產(chǎn)過程中，是完全沒有碳排放的。河北附近電解水制氫設(shè)備企業(yè)綠氫在制備過程中可以實(shí)現(xiàn)零碳排放量，因此也被稱為綠色能源。
堿性電解水技術(shù)比較大的缺點(diǎn)在于工作電流密度較低、電解槽效率不高、占地面積大。特別在冬季，設(shè)備需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱，啟動(dòng)時(shí)間大概需要2 h。不過堿性電解水電解槽、隔膜等設(shè)備、材料的加工、制備工藝在我國(guó)已經(jīng)基本成熟，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完善，是目前在我國(guó)**適合規(guī)?；募夹g(shù)路線。通過調(diào)研了解，目前國(guó)內(nèi)比較大單槽制氫規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 3000 Nm3/h，電解槽直流電耗比較低可以達(dá)到4.2 kW·h/Nm3。其原理為在兩個(gè)電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來，在陰極水分子被還原，生成氫氣和氫氧根離子，生成的氫氧根離子穿過隔膜到達(dá)陽極，在陽極側(cè)失電子析氧，生成氧氣和水。
氫能也是一種二次能源。目前，主流的制氫方式主要有化石燃料重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及電解水制氫等?；剂现卣茪?，是以天然氣、煤炭等化石原料，通過蒸汽重整或者部分氧化重整等化學(xué)反應(yīng)，從中提取氫氣，是一種非常重要的制氫方式，但該生產(chǎn)過程中會(huì)伴生大量二氧化碳等溫室氣體排放，因此這種方式產(chǎn)出的氫稱為“灰氫”；工業(yè)副產(chǎn)氫實(shí)際上是“變廢為寶”，是將化工、鋼鐵等工業(yè)生產(chǎn)流程里產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣等富含氫氣的副產(chǎn)物，經(jīng)過凈化、提純操作，將氫氣分離提取出來，不過其產(chǎn)量受制于上游工業(yè)規(guī)模與工況。在傳統(tǒng)制氫方法中，煤與天然氣重整等化石能源制氫是現(xiàn)今工業(yè)制氫的主流。
制氫項(xiàng)目的成本問題始終是個(gè)繞不過的話題，電費(fèi)成本占?xì)錃獬杀镜?0-80%，電費(fèi)成本高限制了各類制氫項(xiàng)目的進(jìn)展，即便搭配可再生能源電力，也會(huì)因?yàn)槠溟g歇性的特點(diǎn)配套相關(guān)的儲(chǔ)能，增加成本。不管是氫制氨/甲醇/其他，還是可再生能源制氫用于各類應(yīng)用場(chǎng)景，項(xiàng)目目前還沒有特別好的投資回報(bào)率，目前大多數(shù)的項(xiàng)目都是綁定著風(fēng)光資源在進(jìn)行項(xiàng)目的運(yùn)作，而電網(wǎng)的接入及電網(wǎng)的承載能力又是一大挑戰(zhàn)。但在這個(gè)過程中，由于競(jìng)爭(zhēng)無比激烈、投入產(chǎn)出比太差的陰影始終籠罩在制氫設(shè)備廠家的頭頂，部分企業(yè)不再投入資金，部分企業(yè)直接退出生產(chǎn)制造，部分企業(yè)直接放棄了氫能的征程。綠氫價(jià)格受電價(jià)、設(shè)備成本、運(yùn)行成本、綠氫市場(chǎng)及政策等影響，目前與藍(lán)氫相比仍不具優(yōu)勢(shì)。威海附近電解水
氫氣是一種輕而高活性的氣體，具有很多科學(xué)用途。威海附近電解水
未來，隨著各國(guó)補(bǔ)助力度加大與更多大型項(xiàng)目落地，國(guó)際電解水制氫產(chǎn)能或?qū)⒗^續(xù)成番增長(zhǎng)。一方面，海外有較多大型規(guī)劃綠氫項(xiàng)目?jī)?chǔ)備，全球經(jīng)過投資決議的萬噸級(jí)電解水制氫項(xiàng)目已有近50項(xiàng);另一方面，全球尤其歐洲各國(guó)對(duì)綠氫生產(chǎn)的補(bǔ)貼資金逐漸到位，疊加航運(yùn)、化工等領(lǐng)域?qū)α闾既剂吓c零碳原料的需求增長(zhǎng)，或會(huì)推動(dòng)2024年多項(xiàng)萬噸級(jí)項(xiàng)目落地開工。結(jié)合各國(guó)項(xiàng)目規(guī)劃、補(bǔ)貼進(jìn)展、碳市場(chǎng)等多方面預(yù)測(cè)，樂觀情境下，到2025年底全球(含中國(guó))綠氫累計(jì)產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L(zhǎng)至約140萬噸/年，到2030年底全球(含中國(guó))綠氫累計(jì)產(chǎn)能或?qū)⒃鲩L(zhǎng)至約1600萬噸/年。威海附近電解水
