Водородные электролизеры являются устройствами, которые используют электричество для разложения воды (H2O) на водород (H2) и кислород (O2) посредством процесса, называемого электролизом. Существует несколько типов водородных электролизаров, каждый из которых имеет различные технологии, рабочие условия и применение.
Основные типы:
1. щелочный электролизер (ALK)
(1) Технология: использует щелочный раствор (обычно гидроксид калия, KOH) в качестве электролита.
(2) Рабочая температура: 70-90 ° C.
Электрическая эффективность: 60-70%.
(3) Преимущества: зрелая и устоявшаяся технология, более низкая стоимость по сравнению с другими типами, долговечными и долговечными.
(4) Недостатки: более низкая эффективность по сравнению с новыми технологиями. Более медленный отклик на вход переменной мощности (менее подходящий для интеграции возобновляемой энергии).
(5) Применение: крупномасштабное производство промышленного водорода, производство аммиака и переработка.
2. Электролизер протоновской обменной мембраны (PEM)
(1) Технология: использует твердый полимерный электролит (протонная обменная мембрана) и чистая вода.
(2) Рабочая температура: 50-80 ° C.
(3) Эффективность: 70-80%.
(4) Преимущества: высокоэффективные и компактные. Быстрый ответ на вход переменной мощности (идеально подходит для интеграции возобновляемой энергии). Высокочечная выходная водород.
(5) Недостатки: более высокая стоимость из -за дорогих материалов (например, платиновых катализаторов). Более короткая продолжительность жизни по сравнению с щелочными электролизунами.
(6) Применение: производство от малого и среднего водорода, хранение возобновляемых источников энергии и транспортные средства топливных элементов.
3. Электролизер сплошного оксида
(1) Технология: использует керамический электролит, который проводит ионы кислорода при высоких температурах.
(2) Рабочая температура: 700-1000 ° C.
(3) Эффективность: 80-90% (с восстановлением тепла).
(4) Преимущества: самая высокая эффективность из-за высокотемпературной работы. Может использовать отходы от промышленных процессов. Нет необходимости в дорогих катализаторах.
(5) Недостаток: требует высоких рабочих температур, что приводит к более медленному времени запуска. Проблемы с долговечностью и стабильностью материала при высоких температурах.
(6) Применение: крупномасштабное производство промышленного водорода, производство синтетического топлива, интеграция с высокотемпературными промышленными процессами.
4 Электролизер анионной обменной мембраны (AEM)
(1) Технология: использует анионную мембрану и щелочную электролит.
(2) Рабочая температура: 60-80 ° C.
(3) Эффективность: 60-70%.
(4) Преимущества: объединяет преимущества щелочных и PEM -электролизеров (более низкая стоимость, умеренная эффективность). Может использовать неправедные металлические катализаторы.
(5) Недостатки: все еще находятся на стадии разработки, с ограниченной коммерческой доступностью. Более низкая долговечность по сравнению с PEM и щелочными электролизерами.
(6) Применение: новая технология с потенциалом для малого и среднего производства водорода.
Функциональное резюме:
1. щелочный электролизер: лучше всего подходит для крупномасштабного, экономически эффективного производства водорода.
2. PEM Electrolyzer: Идеально подходит для интеграции возобновляемой энергии и требований к водороду высокой чистоты.
3. Сплошной оксид электролизер: подходит для высокоэффективных, высокотемпературных промышленных применений.
4. AEM Electrolyzer: Новая технология с потенциалом для экономически эффективного производства водорода с умеренной эффективностью.
Каждый тип электролизера имеет свои собственные преимущества и ограничения, что делает их подходящими для различных приложений на основе таких факторов, как масштаб, стоимость, эффективность и интеграция с возобновляемыми источниками энергии.