Пет метода за смањење трошкова и повећања ефикасности Електролизара ПЕМ-а

И. Тренутни статус ПЕМ Елецтролизер-а

Систем производње хидрогена ПЕМ је центриранПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕР, Опремљен је уређајем за одвајање гас-течног одвајања, монитора за гас, гас, јединицом за хлађење, систем за пречишћавање и систем за напајање и електронским управљањем, који заједно представљају комплетан систем за производњу хидрогена ПЕМ-а.

У структури трошкова ПЕМ-а за производњу водоника, 60% трошкова је концентрирано наПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕРи преостала помоћна опрема, укључујући и напајање, исправљач и електронску контролу и опрему за пречишћавање рачуна за 40% трошкова. И 50% од 60%ПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕРТрошак је мембранска електрода. Мембранска електрода такође укључује основне технологије као што су драгоцени металисти метала иМембране за размену протона.

Стога, смањење трошкова и побољшање ефикасности ПЕМ система за производњу водоника углавном зависе од мембранске електроде, што чини 50% укупних трошкова. Ово је кључни фактор у томе да ли технологија производње хидрогена ПЕМ може постићи велику апликацију за тржиште. Кроз анализу електролизара на нивоу ПЕМ мегават-а, може се утврдити да постојећи изазови са којима се суочавају ПЕМ систем укључују високе перформансе и високу цену, високу струју електричне енергије и сервисни век, средње и пријавне сценарије.

Високи перформансеПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕРсе огледа у ветролално спајање, брзо старт-стоп и високу чистоћу и велику моћ производње водоника, али то је и притом праћено проблемом високих трошкова. Пошто су компоненте од племенитих метала у систему нису ефективно замењене, трошкови Електролизара ПЕМ-а је 4 до 5 пута од традиционалне алкалне течне производње водоника.

Други је однос између густине струје и животни век. Тренутно је и опрема за производњу медоника ПЕМ и алкалне водоника на тржишту повећавају густину струје. На основу исте трошкове опреме повећава се тренутна густина из 1а у 2а може директно смањити трошкове за 30% до 40%. Повећање тренутне густине може брзо смањити притисак трошкова, али такође може скратити радни век опреме.

То показује да је у процесу индустријске операције или операције пројекта потребно пронаћи разумну економичност или погодан распон између густине струје и радни век за постизање равнотеже између трошкова и користи.

Излазни притисак ПЕМ система има одређене предности у односу на алкалну опрему за производњу водоника, што може достићи 3-3,8 МПа, што је посебно погодно за производњу природног гаса и транспорт водоника и водоник. Овај ниво притиска такође одговара заједничком притиску урбаних гасовода (око 4 МПа).

Иако потражња за високим притиском није висока у полуводичкој, вештачким дијамантским и неким фармацеутским интермедијарним индустријама, примјена високог притиска ПЕМ електролизара у енергетском пољу, као што је посебно повећано пречишћавање и пораст притиска, посебно је потребно.

ИИ. Смањење трошкова и оптимизација електролизара ПЕМ

Према тренутном статусуПЕМ Елецтролизерс, кључ њихове велике апликације лежи у смањењу трошкова и оптимизације перформанси. Тренутно смањење трошкова налази се у оптимизацији система катализатора за смањење трошкова, коришћењем високо проводљивих материјала за подршку и замењујући их са високим перформансамаМембране за размену протона.

1. Развој и наношење електрокаталиста са ниским плетеним металима

▪ Смањите трошкове производње

Смањивањем садржаја племенитих метала (платина, иридијум и рутенијум) и побољшање ефикасности процеса припреме, производни трошкови Електрокорализализације за производњу Електролизара Електролизера и тржишна конкурентност производа може се побољшати.

▪ Побољшати стабилност

Повећавањем допинга неметалних елемената и побољшање кристалне структуре, стабилност Електролизних електрокаталиста ПЕМ-а може се побољшати, чинећи их стабилнијим и поузданијим у стварној употреби.

▪ Побољшајте перформансе

Подешавањем електрокаталитичке активности не племенитих метала и повећањем специфичне површине, перформансе Електрокаталисте Електрокаталисте на ПЕМ Електролизару, активирање енергетске баријере реакције може се смањити, а стопа реакције се може повећати.

2 Дизајн и припрема материјала за подршку високог проводљивости

▪ Побољшати проводљивост

Одабиром одговарајућих материјала за подршку и повећање контактне површине између катализатора и материјала за подршку, проводљивост Електролистера Електролизара ПЕМ-а може се побољшати и губитак отпора током реакције може се смањити.

▪ Повећати снагу подршке

Повећавањем снаге и жилавости подршке и побољшању процеса припреме, снага подршке Електролиз Електролизера електрокатализатора може се побољшати како би се спречило да се катализатор пробије или испадне током реакције.

▪ Подесите микроструктуру

Подешавањем микроструктуре подршке материјала и променом транспортне стазе реактаната, микроструктура Електролизног електрокатализатора ПЕМ Елецтролизер-а може се прилагодити да би додатно оптимизирала превоз реактаната и процеса реакције.

3. Оптимизација и побољшање конструкције мембране протонске размене

▪ Селективна пропусна мембрана

Пропушење гаса може се смањити увођењем селективне пропусне мембране. Ова мембрана само омогућава реакциони гас да прође кроз који спречава прожимање осталих гасова.

▪ Структура сендвича

Пропушење гаса може се смањити променом структуре сендвича. На пример, порозни слој јастука може се увести да би се ПЕМ поделио у више малих подручја како би се смањило кросовер гасних производа.

▪ Коефицијент дифузије гаса

Пропушење гаса може се смањити смањењем коефицијента дифузије гаса. То се може постићи повећањем крутости полимерног ланца, увођењем ојачавајућих материјала, побољшање услова обраде итд.

4. Оптимизација састава суспензије и побољшање физичких својстава

▪ Оптимизација састава суспензије

Према потребама, подесите катализатор, компоненте носача, јономере и остале додатне материјале у суспензију да оптимизирају њене перформансе.

▪ Побољшање физичких својстава

Квалитет МЕА се може побољшати побољшањем физичких својстава као што су пречник честица, реологија и потенцијал Зета у суспенцији.

▪ Увођење додатних функција

Живот и поузданост МЕА могу се побољшати увођењем додатних функција као што су антиоксиданти и смањење средстава.

5. Побољшање и оптимизација мера прераде МЕА

▪ Избор метода премаза

Према потребама, изаберите одговарајуће методе премаза, као што су електрохемијска таложења, ултразвучно прскање, штампање преноса итд. Да би се оптимизирала каталитичка перформансе МЕА.

▪ Обнова опреме за превлачење

Према потребама, постојећа опрема за превлачење је реновирана да би се постигла превлака на ролу итд. Да задовољи индустријске потребе.

▪ Праћење квалитета премаза

Успоставите систем за откривање квалитета превлачења за надгледање и повратне информације контролира квалитет премаза у реалном времену како би се осигурао квалитет МЕА.