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      電解水制氫的“靈魂三問(wèn)”之問(wèn)

       更新時(shí)間:2022-09-14    點(diǎn)擊量:1855
             喝多了茶水,睡不著,奈何?那就安安靜靜思考一下唐老板提出的關(guān)于電解水制氫的“靈魂三問(wèn)"吧,僅是個(gè)人的一點(diǎn)點(diǎn)粗淺認(rèn)知,如有偏頗,盡情指點(diǎn)!


      圖片

           電解水制氫作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈上最重要的一環(huán),發(fā)展到目前這個(gè)階段,各種技術(shù)路徑各有千秋該如何選擇,氫氣消納環(huán)節(jié)迷霧重重又該如何突破。我想這樣的“靈魂三問(wèn)"也是所有關(guān)心這個(gè)行業(yè)的人的疑問(wèn)或困惑,在此本人也借機(jī)提出自己的一些看法和思考!

      問(wèn):ALK是否還有巨大的技術(shù)進(jìn)步空間?


            堿性水制氫技術(shù)真正實(shí)物呈現(xiàn)是始于1900年,距今已經(jīng)是122年的歷史,回顧其過(guò)往實(shí)物實(shí)現(xiàn)的演變節(jié)點(diǎn),從極板的設(shè)計(jì)、催化劑的演變、隔膜的迭代、以及結(jié)構(gòu)上零間隙的設(shè)計(jì),如果把現(xiàn)階段的技術(shù)狀態(tài)和當(dāng)初相比,從材料、結(jié)構(gòu)、工藝上已經(jīng)有了不少的迭代演變,這也導(dǎo)致整個(gè)電解法拉第效率有了較大的提升。但回歸到問(wèn)題本身,我們的堿性制氫技術(shù)目前為止已經(jīng)到天花板了嗎?從業(yè)者可能會(huì)有一些不同的看法,但是盡管大家可以說(shuō)自己是,但也都會(huì)說(shuō)自己還可以更好,這也意味著我們還在鞭策自己不斷的去進(jìn)步,那怕是一點(diǎn)點(diǎn)。至此,我們的問(wèn)題就會(huì)演變到我們?cè)撊绾卧俅芜M(jìn)步。


      1.進(jìn)一步提升電密。

            目前業(yè)內(nèi)基本現(xiàn)狀就是4000A/m2以內(nèi)的電流密度。多數(shù)從業(yè)者也認(rèn)為或者在計(jì)劃進(jìn)一步提升產(chǎn)品的電密,當(dāng)然也有些企業(yè)已經(jīng)提高到8000A/m2(額定工作狀態(tài),且需要兼顧壽命),甚至更高。當(dāng)然對(duì)于堿性電密的天花板到底在哪里?實(shí)際上大家可以大膽的想象一下,10000A/m2?13000A/m2?還是可以更高?(當(dāng)然AEM本質(zhì)上也是一種堿性原理,只是氫氧根交換傳輸?shù)臋C(jī)理不一樣而已)        提升電密帶來(lái)的好處不僅可以節(jié)約占地面積,還可以降低一些材料成本,也可以讓更大的單體實(shí)現(xiàn)戶外撬裝安裝。順便提一嘴,如果基于3000A/m2電密去應(yīng)對(duì)科技部3000Nm3/h單體的重大專項(xiàng),我想做出來(lái)的肯定也是個(gè)中看不中用的“巨無(wú)霸"!


      2.降低電耗。


            就像有些企業(yè)認(rèn)為的一樣,提高電密不算太難,但是如何在提高電密的同時(shí)還能做到較低的電耗或者較高的電解效率就是個(gè)難點(diǎn)了。我想大家都了解,對(duì)于同一臺(tái)電解槽隨著電密的增加,電耗一定是上升的趨勢(shì),基于此,我們?nèi)绾蜗朐诟唠娒芄r下又能有在原本低電密工作下的電耗,那我們就要想辦法降低內(nèi)阻了。


           內(nèi)阻不是一個(gè)學(xué)術(shù)語(yǔ)言,僅供非專業(yè)人士簡(jiǎn)單理解。如何降低內(nèi)阻,這又涉及到電解槽本身的材料、結(jié)構(gòu)、工藝了。可喜的是我們國(guó)內(nèi)外的一些企業(yè)已經(jīng)做到了不錯(cuò)的數(shù)據(jù)。


      3.高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和寬負(fù)載能力(也是能和綠電離網(wǎng)耦合的能力)。

            慢慢的聽(tīng)到了一些聲音,很多從業(yè)者已經(jīng)不大認(rèn)為堿性技術(shù)沒(méi)有辦法和再生能源離網(wǎng)耦合是一個(gè)短板或者不可彌補(bǔ)的缺陷了,盡管大家在解決或處理該“短板"的方式上略有爭(zhēng)議,比如有的用群組的方式、有用微儲(chǔ)能的方式、有用大拖小的方式、或者從槽體本身入手等方式去改善其以上能力。無(wú)論如何實(shí)現(xiàn)總歸需要大家去探索和實(shí)踐。當(dāng)然其中一些方式也逐漸被證明是行之有效。


      4.電解小室模組化或者一定功率的模塊化。

           這當(dāng)然不一定是趨勢(shì),但該方式在維護(hù)或者快速替換維修方面的確有其存在的必要性,尤其在規(guī)模化應(yīng)用裝機(jī)場(chǎng)景下!

      ......

           等等,在堿性技術(shù)的探索上我們還是有很多事情可以去做,盡管ALK理論上的確沒(méi)有PEM的天花板高,但是已經(jīng)有一些實(shí)實(shí)在在的例證證明我們現(xiàn)狀的技術(shù)參數(shù)離堿性的天花板還是有些距離的(順便提一下在90年代已經(jīng)有高電密的產(chǎn)品出現(xiàn)了)。


            所以,可以堅(jiān)定地告訴大家,ALK還有巨大的技術(shù)進(jìn)步空間。再重復(fù)之前的話“可以認(rèn)為自己,但也要相信和企圖自己更好"!



      好吧,茶水藥效已過(guò),之后抽時(shí)間再討論剩下的“靈魂兩問(wèn)"!


      文章來(lái)源:氫眼所見(jiàn)   作者:馬震

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