ПРОМ против щелочного электролизера: какая технология производства водорода больше подходит для ваших нужд?

При выборе технологии производства водорода, выбор между электролизером с протонообменной мембраной (PEM) и щелочным электролизером требует всестороннего рассмотрения многих факторов. Следующее сравнение поможет вам принять решение:

I. Технические характеристики

1. Плотность тока и потребление энергии

• Щелочной электролизер: Плотность тока обычно составляет 0,2–0,4 А/см², а энергопотребление обеих систем одинаково.

• Электролизер ПЭМ: Плотность тока достигает 1–2 А/см², а энергопотребление обеих систем одинаково.

2. Диапазон нагрузки и скорость реакции

• Щелочной электролизер: диапазон регулировки нагрузки 40–100%, медленный запуск и остановка (горячий запуск 1–5 минут, холодный запуск 1–5 часов), не подходит для прерывистой энергии, такой как ветроэнергетика/фотоэлектрическая энергетика — требуется баланс давления, чтобы избежать утечки газа.

• Электролизер PEM: диапазон нагрузки 0%–120%, быстрый запуск и остановка (горячий запуск) <5 секунд, холодный запуск 5–10 минут), очень хорошо подходит для адаптации к нестабильным возобновляемым источникам энергии.

2. Факторы стоимости

1. Стоимость оборудования

• Щелочной электролизер: низкая стоимость, электроды не содержат драгоценных металлов. Доля внутреннего рынка высока, а цена оборудования составляет всего 1/4–1/6 от PEM.

• Электролизер PEM: высокая стоимость (зарубежная цена в 1,2–1,5 раза выше щелочной и в 4–6 раз выше отечественной), поскольку для катализатора требуются драгоценные металлы, такие как иридий и платина. Однако зарубежные ценовые характеристики лучше, а внутреннее производство снижает затраты за счет локализации и масштабирования.

2. Эксплуатационные расходы

• Щелочной электролизер: низкая стоимость оборудования, высокое энергопотребление и оптимизация энергопотребления в будущем.

• Электролизер PEM: низкое потребление энергии может снизить затраты, но затраты на оборудование и драгоценные металлы увеличивают общие эксплуатационные расходы, а снижение затрат зависит от увеличения плотности тока, сокращения использования иридия и локализации.

3. Сценарии применения

1. Сценарии применения щелочного электролизера:

• Крупномасштабный промышленный водород.

• Сценарии с низкими требованиями к качеству воды: можно использовать обычную деионизированную воду, подходящую для районов с ограниченным запасом высокоочищенной воды.

2. Сценарии применения электролизера ПЭМ:

• Сценарий сопряжения возобновляемых источников энергии (ветровая энергия/фотоэлектричество): быстрая реакция, широкий диапазон нагрузки, подходит для автономного распределенного производства водорода (например, на островах, в районах добычи полезных ископаемых).

• Сценарий получения водорода высокой чистоты (например, водородная заправочная станция): непосредственное производство водорода высокой чистоты без дополнительного разделения.

IV.Будущие тенденции

• Щелочной электролизер: акцент на снижении потребления энергии (модернизация диафрагм/катализаторов) и повышении плотности тока для дальнейшей оптимизации затрат и производительности.

• Электролизер PEM: ожидается, что за счет технологических прорывов (сокращение использования драгоценных металлов), локализации и масштабирования снижение затрат приведет к расширению доли рынка после снижения затрат.

Краткое содержание

• Выбирайте щелочной электролизер: если требуется крупномасштабное производство водорода с низкими затратами, и необходимо учитывать чистоту источника воды.

• Выбирайте электролизер PEM: если вы ориентируетесь на быстрое реагирование, адаптируетесь к колебаниям возобновляемой энергии, стремитесь к получению водорода высокой чистоты и можете позволить себе более высокие первоначальные инвестиции.