当前位置: 氢能网 » 制氢 » 正文

制氢电解槽技术再起波澜!AEM技术正在“走红”!

日期:2024-12-06    来源:氢能汇

国际氢能网

2024
12/06
08:34
文章二维码

手机扫码看资讯

关键词: 电解槽 制氢技术 氢能设备

当前的制氢电解槽产业犹如“千帆竞发,百舸争流”。

当碱性电解槽大行其道之时,PEM和AEM技术已悄然萌发。尤其是AEM技术,越发表现出后来者居上的态势。

继碱性电解槽、PEM电解槽技术之后,电解水制氢装备技术的指针似乎又转向AEM电解槽的风口。


 AEM技术热度大增 

氢能汇(微信公众号:h2-2005)曾经撰文分析过不同技术类型电解槽产品的优劣(详见:电解槽技术谁是主流?设备厂商押宝哪种?)。

AEM技术又称“阴离子交换膜电解水制氢技术”它是一种新兴的、基于膜电极(MEA)设计的低温电解水制氢技术。
AEM技术路线的优势在于AEM制氢技术起步较早,最早可以追溯到上个世纪八十年代。氢能设备企业之所以看中这项技术是因为,目前世界各国AEM制氢技术均处于相对统一的水平线,产业内未形成明显技术迭代差异,制氢设备企业不用担心输在起跑线上。
图片 

另一方面,AEM制氢技术将ALK的低成本和PEM的高性能相结合,让AEM电解槽能够在更广泛的pH范围内运行。此外,AEM技术的电流密度可达1.5 A/cm²甚至更高,远高于PEM技术的0.6 A/cm²,这意味着在相同功率下,AEM技术可以产生更多的氢气

图片

AEM还可以使用价格低廉的非贵金属催化剂,比如可以不用铂金做催化剂。这一点就会让AEM制氢的系统成本大幅降低,此外,这种技术具备零间距、电密高、隔膜承压能力大等优势,使得整体制氢设备的稳定性大幅提升。
有氢能设备企业认为,AEM制氢效率高于碱性,目前采用AEM系统的制氢成本几乎已经可与碱性制氢成本开始竞争。随着未来3到5年该技术批量化推广后,AEM系统购置成本可与碱性直接竞争,因为届时,AEM制氢成本必将显著低于碱性制氢。

  新品层出不穷  

之所以更看好AEM技术的前景,其实从各家企业发布新品的情况就可以看出一些趋势。2022年几乎没有,2023年有了首款产品,再到现如今,AEM新品层出不穷,已经预示着AEM新技术已经有开始“火”的趋势。
氢能汇(微信公众号:h2-2005)了解到,从去年到今年,已经有不少氢能设备企业发布了AEM新品。
2023年2月16日,稳石氢能举行了新品发布仪式,重磅推出国内首款AEM电解槽产品。这款产品单台电解器额定功率为2.5kW,直流功耗为4.3kWh/Nm³,输出压力为3MPa,单台电解器最大产氢量达600L/h,冷热启动时间较快,其中热启动时可在60秒内达到0-100%,冷启动时间不超过5分钟。

图片

图片来源:稳石氢能

今年3月26日,亿纬氢能发布100 kW AEM电解槽。该电解槽工作电流密度达到10000 A/m2,运行压力可达1.6 MPa,使用自主研发的膜电极体系实现高效制氢。单槽采用轻量化设计,体积只有380×480×1200 mm。

8月8日,亿纬氢能又重磅发布了“悟空”AEM制氢系统, “悟空”制氢系统产品采用自主研制生产的膜电极,电流密度达到10000A/m²,额定工况下,直流能耗为4.5kW·h/m³,出氢压力可达1.6MPa,载荷能力覆盖10%~120%。

图片

图片来源:德林海零碳

2024年4月18日,德林海零碳发布了“全球首创1Nm³/h 22MPa AEM电解槽”。其在结构设计上实现了创新密封结构与高强度极框设计,解决了高压电解过程中可能出现的气密性、安全性问题,以及膜电极的机械强度和寿命问题,实现了在6-22MPa压力下的长时间稳定运行。 

今年4月19日,浙江亿孚科技有限公司自主研发设计的AEM电解水制氢设备(EF100-A)正式面市。该设备可在弱碱性环境中运行,氢中氧长时间运行浓度低于0.03%(PPMV3),可实现7x24小时长时间运行;冷启动时间10min以内,热启动时间5s内,启停快;可覆盖功率0%~110%波动的运行,完美耦合风光水电等间歇式可再生能源。

今年7月,奥扬科技发布了搭载核心自研技术的AEM制氢装备。该产品采用非贵金属催化剂,设备本身成本较低;运行直流能耗4.3kWh/Nm³H₂@1A/cm²,负荷范围宽、响应速度快,可以良好胜任可再生能源调峰任务。

今年8月7日,骤宇新能源在嘉定举办2024年新品发布会,公司自主研发的AEM制氢设备—LUMINOUS 10(星璨)正式对外发布并开启预订。新一代AEM制氢设备兼具高电解效率以及低单槽成本优势,可实现快速启停捕捉更多弃风弃光制备绿氢。

今年8月14日,几何未来发布自主研发的AEM/ISM高效制氢系统HyBoxTM、HyCellTM系列新产品。其额定工况下直流电耗4.3kW·h/Nm³H₂,氢气输出压力高更是高达5MPa。

图片

卧龙国产首台兆瓦级AEM电解水装备发布仪式 图片来源:卧龙英耐德

10月10日,卧龙英耐德发布了国产首台兆瓦级AEM水电解制氢设备——AEM Nexus 1000。该AEM制氢设备制氢量为210Nm³/h,电流密度高达8000A/㎡,电解槽直流效率为4.2kWh/ Nm³,全系统效率为4.8kWh/Nm³,0-100%满功率加减载时间仅需数十秒,可在0-100%全功率范围内安全运行,直接输出氢中氧含量小于5ppm,输出压力高达3.5Mpa……
上述项目只是在制氢整体设备端发布的新品,实际上再AEM上下游产业链上,各家企业也已经在积极布局。
近日,未来氢能在北京发布具有全自主知识产权的AEMCat. HER阴极催化剂、AEMWE HER阴极电极、AEMWE OER阳极电极三款产品。目前未来氢能可实现阴极催化剂公斤级日产能力及实现阴/阳极电极单片500mm×500mm活性面积产品的批量生产,年产能10000片。
在AEM必备的阴离子交换膜方面,氢涞科技、氢鸾科技、南京大全中科氢能源等公司都在积极研发AEM相关产品。
在AEM膜电极方面,除了前文提到的未来氢能,还有鸿基创能、莒纳科技已经展开AEM膜电极产品研发工作。
气体扩散层及极板方面,碳际科技、玖昱科技、苏州铂瑞电极、云帆氢能等相关AEM电解水用碳气体扩散层、镍纤维毡、双极板产品已经实现小批量销售……
总体看来,AEM产业链各类产品已经如雨后春笋般的冒了出来。
  已经有AEM中标者出现 
说AEM技术正在走红,其中一个表现就是今年已经有AEM技术的项目中标。这在以往的氢能项目中标里是不曾出现的新动向。
氢能汇(微信公众号:h2-2005)不完全统计。今年1-11月氢能电解槽招标项目中,稳石氢能于今年9月凭借单槽250kW AEM产品成功中标全球首套单系统1.25MW-AEM(阴离子交换膜)电解水制氢项目,开启了国内兆瓦级AEM商业化应用示范。
此外,另一家专注于AEM技术的公司——绿氢科技,也在今年10月宣布中标了某大型工业集团的AEM电解水制氢项目,该项目计划采用绿氢科技的AEM电解槽技术,以满足工业用氢需求。
这标志着AEM技术在工业领域的应用也逐渐成熟,并开始获得市场的认可。随着这些项目的成功实施,AEM技术的市场前景被进一步看好,预计未来将有更多的企业投入到AEM技术的研发和应用中。

图片


图片


图片

AEM制氢企业数量增长

AEM电解槽技术已经吸引了不少氢能设备企业下场布局。氢能汇(微信公众号:h2-2005)不完全统计,已经有清能股份、亿纬氢能、卧龙英耐德、稳石氢能、奥扬科技、亿孚科技、北京未来氢能、东岳集团、莒纳科技、汉丞科技、NovaMea、德林海等十数家企业已经布局了AEM电解槽技术。

图片

这些企业中,不仅包括了稳石氢能和绿氢科技这样的行业新星,还有不少老牌氢能设备制造商也加入了AEM技术的研发和生产。

他们通过技术合作、自主研发等多种方式,致力于推动AEM电解槽技术的创新和应用。随着越来越多企业的加入,AEM技术的产业链正在逐步完善,这不仅有助于降低成本,也促进了技术的快速迭代和优化。此外,随着技术的成熟和市场的扩大,AEM电解槽的生产规模有望进一步提升,从而为氢能产业的可持续发展提供有力支撑。

  总 结  

随着可再生能源的告诉发展,如何有效利用其间歇性产生的电力,保障电网安全成为一个挑战。AEM电解槽由于其快速响应的特性,可以迅速启动和停止,从而更好地适应风能和太阳能等可再生能源的波动性电源的应用。

目前,国内推出的AEM电解槽以小功率为主,集中在0.25-10kW。受限于当前AEM制氢功率过小,AEM电解水制氢技术在大型绿氢项目中的应用有待突破。因此,实现大功率、低成本是AEM技术未来发展的重要趋势。

参考资料:各央企电子信息平台、稳石氢能、清能股份等各氢能企业


返回 国际氢能网 首页

能源资讯一手掌握,关注 "国际能源网" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发文章

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网

购买阅读券

×

20张阅读券

20条信息永久阅读权限

19.9

  • ¥40.0
  • 60张阅读券

    60条信息永久阅读权限

    49.9

  • ¥120.0
  • 150张阅读券

    150条信息永久阅读权限

    99.9

  • ¥300.0
  • 350张阅读券

    350条信息永久阅读权限

    199.9

  • ¥700.0
  • 请输入手机号:
  • 注:请仔细核对手机号以便购买成功!

    应付金额:¥19.9

  • 使用微信扫码支付
  • 同意并接受 个人订阅服务协议

    退款类型:

      01.支付成功截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      02.付款后文章内容截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      03.商户单号 *

      04.问题描述