Väte Pem elektrolysör

 

Liten volym

• Hög driftströmtäthet (1,5~3A/cm²)
• Tjockleken på tankens kärnområde mindre än 1m
• Skidmonterat integrerat extra kontrollsystem

Hög effektivitet

• DC-strömförbrukning under 4,3 kWh/Nm³
• Termisk verkningsgrad högre än 75 %
• Föredragna PEM-membranelektroder av internationellt ledande nivå
•  

 

1. Förbättrad stabilitet i driftsparametrar

1.1 Hållbart drifttryck:Elektrolysatorn upprätthåller ett stabilt arbetstryck på 3,0 MPa, vilket säkerställer en konsekvent produktion av väte vid denna trycknivå. Denna anpassningsförmåga tillgodoser olika operativa krav och minimerar behovet av ytterligare trycksättning, vilket minskar tillhörande kostnader.

1.2 Optimal drifttemperatur:Elektrolysatorn fungerar inom ett temperaturområde på 70±5 grader och uppvisar exceptionell stabilitet och anpassningsförmåga, vilket säkerställer tillförlitlig prestanda under varierande miljöförhållanden.

2. Utökat spektrum av effektfluktuationer

Flexibel effektjustering: Elektrolysatorn rymmer ett brett effektjusteringsområde från 5 % till 110 %. Detta omfattande sortiment gör det möjligt för systemet att fungera sömlöst även under betydande fluktuationer i strömförsörjningen, vilket säkerställer oavbruten väteproduktion.

3. Snabbstartsteknik

Snabb varm- och kallstart: Med snabbstartsfunktioner minimerar elektrolysatorn produktionsstopp. Kallstarter kräver mindre än 5 minuter, vilket avsevärt minskar tiden för stagnation i produktionen. Dessutom tar varma starter bara 5 sekunder, vilket gör att utrustningen snabbt når sitt optimala drifttillstånd, vilket förbättrar driftseffektiviteten.

 

namn	Parameter
Vätgasproduktionskapacitet (Nm3/h)	200
Toppkapacitet för väteproduktion (Nm3/h)	240
DC-strömförbrukning (kWh/Nm3)	Mindre än eller lika med 4,3
Vätets renhet (före rening)	Större än eller lika med 99,9 %
Elektrolysatorkapsling – B x D x H(m)	0.8x0.6x1.5
Drifttryck (MPa)	3 . 0
Drifttemperatur (grad)	70±5
Omgivningstemperatur (grad)	5~40
Strömförbrukningsområde	5-1 2 0 %
Kallstartstid (minut)	Mindre än eller lika med 5
Varmstartstid (andra)	5
Livslängd (år)	Större än eller lika med 5
Elektrolyt	H2O
Separationsenhet
Nominell syrgasbehandlingskapacitet	100 Nm3/h
Syrgasrenhet (märkta driftsförhållanden)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5 %(3 MPa)
Syreutloppstemperatur (grad)	70±5
Reningsenhet
Väte renhet (efter rening)	Större än eller lika med 99,999 %
Daggpunkt för väte	-70 grad
Utloppstemperatur för väte	Vanlig temperatur

 

 

Struktur och principer för PEM-elektrolysörer

Introduktion

(1) PEM-vattenelektrolysatorn använder ett protonbytesmembran för att isolera gasen på båda sidor av elektroden, för att övervinna nackdelen med alkaliska elektrolys-väteproduktionsmembran när det gäller gasens permeabilitet.

(2) Huvudutrustning inkluderar PEM-elektrolysatorn och BOP;

(3) Denna modell kostar mer under nuvarande förhållanden;

 

Introduktion till PEMWE

PEM-vattenelektrolysören använder solid proton exchange membrane (PEM) som elektrolyt och rent vatten som reaktant. På grund av den låga permeabiliteten av väte kan PEM-elektrolys producera högrent väte som endast kräver avlägsnande av vattenånga, varav processen är enkel och säker. Elektrolysatorn är designad i en noll-mellanrumsstruktur med lägre ohmsk resistans, vilket avsevärt förbättrar den totala effektiviteten av elektrolysprocessen i en mer kompakt storlek. Den stöder ett bredare utbud av tryckreglering, med vätgasutgångstrycket upp till MPa-grad, vilket är anpassningsbart till den förnybara energitillförseln som förändras snabbt.

 

1. Principer för PEM-elektrolysörer

Liksom bränslecellstapeln är denna typ av elektrolysator uppbyggd av membranelektroder, plattor och gasdiffusionsskikt. Anoden på en PEM-elektrolysör arbetar i en mycket sur miljö (pH≈2) och under elektrolysspänningen 1,4~2.0 V, där de flesta icke-ädla metaller kommer att korrodera och kan kombineras med sulfonatjoner i PEM, vilket minskar protonledningsförmågan hos PEM.

 

2. Katalysatorer

Forskningen kring elektrokatalysatorer i PEM-elektrolysatorer fokuserar främst på ädelmetaller/oxider som Ir och Ru och binära och ternära legeringar/blandoxider baserade på dessa, och titanbaserade katalysatorer som bärare. För närvarande är laddningen av iridiumkatalysatorer vid anoden cirka 1 mg/cm2, och laddningen av Pt av de Pt/C-baserade katalysatorerna vid katoden är cirka 0.4~0.6 mg/cm2. Katalysatorn Ir0.7Ru0.3Ox framställd av det italienska forskarteamet kan få elektrolyscellen att uppnå 3,2 A·cm–2@1,85 V när Ir-belastningen är 1,5 mg/cm2. Ir0.38/WxTi1-xO2-katalysatorn som framställts av Giner-forskargruppen gör att elektrolytcellen uppnår 2 A cm-2@1,75 V när Ir-belastningen är 0 ,4 mg/cm2, och Ir-halten är bara 1/5 av de traditionella elektroderna. Den totala belastningen av platinagruppkatalysatorer vid membranelektroderna bör minskas till 0.125 mg/cm2.

Ru har överlägsen inre OER-katalytisk aktivitet än Ir, men Ru är mindre stabil. Legering av Ru med Ir kan förbättra aktiviteten och stabiliteten hos katalysatorer. Ir{{0}}.6Sn0.4-katalysatorn framställd av Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences kan uppnå 2 A cm–2@1,82 V i det fullständiga elektrolysörtestet. IrSn bildar en stabil fast lösningsstruktur, och processen att legera med Sn förbättrar dispergerbarheten av Ir, vilket bidrar till att minska Ir-belastningen.

National Renewable Energy Laboratory i USA och Giner har tillsammans utvecklat en mängd olika metall-organiska ramverk (MOF)-katalysatorer, som bara kostar 1/20 av de traditionella katalysatorerna. När Co-MOFG-O-katalysatorn är på 0,01 A/cm2 kommer överpotentialen att vara 1,644 V (mot RHE), vilket överträffar traditionella Ir-katalysatorer i halvcellsförfallstestet, med fullcellstester som ska göras.

 

3. PEM- och membranelektroder

De mest använda membranen i PEM-elektrolysörer inkluderar Nafion (DuPont), Dow-membranet (The Dow Chemical Company), Flemion (Asahi Glass Co., Ltd.) och Aciplex-S (Asahi Chemical Industry Company), Neosepta-F (Deshan) Chemical) och andra. DSMTM-membranet som utvecklats av Giner har producerats i stor skala, vilket är bättre vad gäller mekaniska egenskaper, tunnhet, stabila dimensioner under effektfluktuationer, uppstart och avstängning samt bättre prestanda i faktiska elektrolysceller än Nafion. Inhemska PEM-produkter befinner sig på provstadiet.

 

Anoden för PEM-vattenelektrolys bör vara korrosionsbeständig mot sur miljö och hög potential, som bör ha en korrekt hålstruktur för att tillåta gas och vatten att passera. På grund av de begränsade reaktionsförhållandena för PEM-vattenelektrolys kan membranelektrodmaterial (såsom kolmaterial) som vanligtvis används i PEM-bränsleceller inte användas för anoden för vattenelektrolys. 3M har utvecklat en nanostrukturerad tunnfilmselektrod (NSTF), som använder Ir- och Pt-katalysatorer vid anoden respektive katoden. Belastningen av Ir och Pt är 0.25mg/cm2. Denna elektrod kan fungera stabilt i en sur miljö och under förhållanden med hög potential. Dess stavliknande arraystruktur på ytan förbättrar ytdispergerbarheten hos katalysatorer. Proton använder den direkta spraydepositionsmetoden för att minska agglomerationen av katalysatorer, vilket gör att Pt/C och Ir med 0.1 mg/cm2 och Ir O2 av 0.1 mg/cm2 deponeras vid Nafion117 membran. Prestandan hos en elektrolyscell liknar den för konventionella elektrolysceller med hög belastning av katalysatorer (1,8 A cm–2@2V), som kan arbeta stabilt i 500 timmar vid 2,3 V.

 

SANY Vätgas Energi Montering Verkstad

Den expansiva verkstaden är 216 meter lång och 72 meter bred, med tre distinkta zoner som täcker en sammanlagd yta på cirka 15,000 kvadratmeter. Zon A är tillägnad vår kommande maskinbearbetningslinje, planerad att invigas 2024. Zon B rymmer vår monteringslinje för vätgastankstationer, med en årlig kapacitet på 20 uppsättningar vätgastankstationer. Samtidigt är Zon C värd för vår monteringslinje för väteproducerande utrustning, som kan producera 2GW alkaliska vattenelektrolysörer årligen. Konstruktionen av hela denna produktionslinje började i januari 2023 och slutfördes snabbt, vilket visar upp både SANYs smidighet och vår skicklighet inom utrustningstillverkning.

1. Svetsrobotarbetsstation

Svetsrobotarbetsstationen, som planeras att vara tillgänglig i september 2023, representerar en milstolpeprestation av SANY Robotics FoU-team. Denna innovativa station integrerar ett fackverksavstaplingssystem, ett robothanteringssystem, ett lasersvetssystem, ett visuellt igenkänningssystem och ett bipolärt plåtvändningssystem. Var 5:e minut genomgår en bipolär platta sömlös svetsning med elektrodnätet, följt av dess snabba förflyttning nerför löpande bandet. Denna helautomatiska process, från matning till svetsning, ökar inte bara effektiviteten utan standardiserar också driften, minimerar skador på bipolära plåtbeläggningar under hantering och rotation, och höjer därigenom produktkvaliteten.

 

2. Punktsvetsning av runda tabletter

Att använda punktsvetsning för rund tablettfixering överträffar traditionella limningsmetoder i flera viktiga aspekter. För det första eliminerar det lösgöringsproblem, som observerats med limbaserade metoder som är känsliga för alkalilösningssmältning och avflagning under elektrolyserdrift, vilket potentiellt äventyrar prestandan. För det andra säkerställer den säker fixering, vilket minskar risken för felinriktning eller fall under montering. Slutligen ökar den effektiviteten genom att eliminera behovet av torktid i samband med traditionella limningsmetoder, och därmed effektivisera monteringsprocessen.

 

3. PPS Separator CNC Cutter

Den automatiska PPS-separatorn A6-2525 lanserades den 2022 augusti och erbjuder ett effektivt arbetsområde på 2500 mm×2500 mm. Med infraröd positionering, linjära styrskenor med hög precision och kugghjul, uppnår denna fräs en skärnoggrannhet inom ± 0,5 mm. Utrustad med en 12,5 KW fläkt för vakuumadsorption, säkerställer den konsekvent skärning genom att tillplatta avskiljaren. En automatisk matningsanordning underlättar obemannad matning och skärning, eftersom den tillplattade separatorn sömlöst transporteras till skärstationen.

 

4. Elektrodlasersvetsningsprocess

Den automatiska elektrodlasersvetsmaskinen har varit i drift sedan 2022 december och har PLC-kontroll och kompatibilitet för elektroder från 1000 till 2500 mm. Genom att använda en robust 1500W eller högre kontinuerlig lasersvetsenhet säkerställer den exakt svetsning med minimal ojämnhet i Z-axeln. Det roterande bordet, som förskjuts mindre än 0,5 mm på Z-axeln, bibehåller brännviddens konsistens under svetsning. Den bågliknande designen av pressblocket säkrar delar helt, medan provprogrammering möjliggör automatiskt överhoppning av ihåliga sektioner under svetsning. Lasersvetsning med tillsatstråd garanterar ± 0,5 mm noggrannhet, vilket ger jämna, ömtåliga och släta svetssömmar med en ljus, vit ytfinish.

Populära Taggar: väte pem elektrolysör, Kina väte pem elektrolysör tillverkare, leverantörer, fabrik, ren väteproduktion genom elektrolys, väteproduktionsutrustning, PEM -vattenelektrolyser, Plug Power PEM Electrolyzer, Elektrolytiska väteproduktionsmaskiner för mycket effektiv, ren och hållbar väte, PEM -elektrolysanläggning för mycket effektivt rent väte