甲醇與水在一定的溫度和壓力下，通過催化劑的作用，發(fā)生催化裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，終產(chǎn)生氫氣與二氧化碳的混合氣體。這個反應(yīng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，涉及多個組分和反應(yīng)。主要反應(yīng)包括甲醇的加水裂解，生成一氧化碳和氫氣，以及一氧化碳與水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣。經(jīng)過換熱、冷凝和分離后，可以得到氫含量約為74%、二氧化碳含量約為5%以及一氧化碳含量約為5%的轉(zhuǎn)化氣。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%以上，未反應(yīng)的原料則循環(huán)使用。隨后，轉(zhuǎn)化氣通過變壓吸附裝置進(jìn)行分離提純，從而獲得高純度的氫氣。PSA變壓吸附工藝是氫氣分離的重要方法。它利用氣體組份在吸附床中的吸附特性差異，實現(xiàn)氫氣的分離提純。在固定吸附床中，通過充填吸附劑，含氫混合氣體在特定壓力下進(jìn)入吸附床。由于不同組份的吸附特性不同，它們會在吸附床的不同位置形成吸附富集區(qū)。強(qiáng)吸附組份（如二氧化碳）會富集在吸附床的入口端，而弱吸附組份（如氫氣）則會富集在出口端。通過這種方式，可以實現(xiàn)氫氣的有效分離提純。PSA變壓吸附技術(shù)能夠制取出純度高達(dá)99%~999%的氫氣。PEM水電解技術(shù)被譽(yù)為制氫領(lǐng)域極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù)之一。呼倫貝爾小型電解水制氫設(shè)備廠家

該技術(shù)是指使用質(zhì)子（陽離子）交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液)，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，并且，PEM電解水制氫技術(shù)工作效率更高，易于與可再生能源消納相結(jié)合，是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強(qiáng)酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運(yùn)行，因此設(shè)備需要使用含貴金屬(鉑、銥)的電催化劑和特殊膜材料，導(dǎo)致成本過高，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù)。山西電解水制氫設(shè)備PEM電解水制氫是制取綠氫的主要技術(shù)路線之一，與可再生能源適配度高，是極具潛力的制氫技術(shù)。

電解水制氫系統(tǒng)的性能指標(biāo)涵蓋了制氫效率、氫氣純度、能耗以及設(shè)備壽命等多個方面。制氫效率是評估系統(tǒng)性能的**指標(biāo)，它體現(xiàn)了系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為氫氣所蘊(yùn)含化學(xué)能的能力。而氫氣純度則直接關(guān)乎其使用價值和安全性能。此外，系統(tǒng)的能耗狀況會影響其運(yùn)行成本，而設(shè)備壽命則決定了系統(tǒng)的長期經(jīng)濟(jì)效益。隨著可再生能源的迅猛發(fā)展和氫能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)壯大，電解水制氫技術(shù)正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇。展望未來，該技術(shù)將向著更高效率、更優(yōu)經(jīng)濟(jì)性以及更加環(huán)保的方向持續(xù)進(jìn)步。同時，隨著技術(shù)革新和成本的不斷降低，電解水制氫有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣。綜上所述，電解水制氫系統(tǒng)作為一種重要的制氫方式，不僅具有廣闊的應(yīng)用前景，還蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，電解水制氫技術(shù)將為推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。

電解的本質(zhì)：電能推動電解質(zhì)溶液中的水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，生成氫氣與氧氣。理論電量：根據(jù)法拉第定律，電極反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量與通入的電量成正比，制取1Nm3氫氣和0.5Nm3氧氣需要的電量為2390Ah，即1mol氫和0.5mol氧的理論電量為53.6Ah。電壓要求：要進(jìn)行電解，必須在一對電極上加上一定的直流電壓，使電流流過電解槽。U=E+IR+ηH+ηO（操作電壓=水的理論分解電壓+電解電流x電解總電阻+氫超電壓+氧超電壓）。總電阻電壓IR（歐姆損失）由V液、V隔、V極、V接共同組成，當(dāng)電解材料良好時，操作正常時，后3項影響很小，所以，操作電壓主要包括理論分解電壓、超電壓和電解液電壓損失。極間電壓或小室電壓，一般為1.8~2.5V。固體氧化物電解水制氫設(shè)備可以實現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是設(shè)備成本較高。

主流電解水制氫技術(shù)堿性電解水制氫：技術(shù)成熟，已商業(yè)化，但存在電流密度低、氣體交叉混合等問題。通過采用微間隙或零間隙結(jié)構(gòu)可提升效率，未來應(yīng)開發(fā)低成本非貴金屬催化劑。質(zhì)子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優(yōu)點(diǎn)，但成本高、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高，但處于起步階段，膜材料性能和設(shè)備應(yīng)用有待探索。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑，開發(fā)新型納米結(jié)構(gòu)材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高，但穩(wěn)定性和耐久性不足。研究重點(diǎn)是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題。PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應(yīng)速度快，適應(yīng)動態(tài)操作。淄博電解水制氫設(shè)備企業(yè)

電解水制氫技術(shù)主要分為堿性電解水制氫和質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫兩種。呼倫貝爾小型電解水制氫設(shè)備廠家

未來，綠氫有望成為主力氫源，而電解水制氫則是綠氫的主要制取手段。電解水制氫賽道從政策、需求、供給端等角度定性定量看，發(fā)展要素是初步具備的。但2024H1電解槽中標(biāo)約523MW，以示范項目+堿性槽為主，較2023A的597MW，并未增長，甚至小幅下降。盡管市場發(fā)展不及預(yù)期，但卡點(diǎn)明確。進(jìn)一步分析，現(xiàn)階段，安全的風(fēng)光耦合、綠氫消納能力的不足，是制氫端招標(biāo)節(jié)奏放慢的兩大重要原因。行業(yè)需要時間，順應(yīng)趨勢，尤其對于投資機(jī)構(gòu)，橫向關(guān)注堿性槽、PEM槽與AEM槽的商業(yè)化進(jìn)展，縱向留意相應(yīng)零部件迭代的投資機(jī)會，以緩解當(dāng)前市場痛點(diǎn)，推動電解水制氫賽道的真實繁榮。呼倫貝爾小型電解水制氫設(shè)備廠家