上海國際氫能展獲悉，氫能作為未來(lái)低碳發(fā)展的主要清潔能源，已成為全球共識。其中，電解水制氫技術(shù)作為構建氫電協(xié)同的重要領(lǐng)域，受到氫能行業(yè)的高度關(guān)注。電解制氫技術(shù)主要分為堿性電解槽(ALK)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)和陰離子交換膜電解槽(AEM)等。

ALK電解槽因其技術(shù)成熟和成本低，廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域的大規模制氫項目。PEM電解槽則具備高電流密度、與綠色電力耦合性強和環(huán)境友好等特點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。AEM電解槽采用非貴金屬催化劑，并具備快速啟動(dòng)等特點(diǎn)，被認為是未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。

電解水材料的開(kāi)發(fā)需要研發(fā)一系列的組件后采用“非原位”和“原位”兩種測試方法進(jìn)行篩選并作為電解槽的候選材料。當測試結果滿(mǎn)足預期時(shí)，材料隨后用于制備組件進(jìn)行測試，如催化劑涂層膜(CCM)或膜電極組件(MEA)、雙極板、隔膜等進(jìn)行原位測試。符合預期結果的單電池一般是直接使用或擴大到所需的幾何面積后，集成在短堆中進(jìn)行進(jìn)一步驗證。原位測試一般是通過(guò)各部件集成后，并模擬在實(shí)際應用中運行的工況條件進(jìn)行測試，根據測試出的指標綜合評估性能。

對于電解水材料的常用的原位測試包括：

性能測試：極化曲線(xiàn)、敏感性測試、EIS、循環(huán)伏安法測CV、穩態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)加載測試;

耐久測試：穩態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷下性能衰減測試;

加速測試：加速壽命測試和加速應力測試。

電解水材料受到不同的操作條件的影響，通過(guò)建立參考操作條件表，使不同的單電池或短堆進(jìn)行同樣的測試，從而評估不同材料的性能，并進(jìn)行對比，參考的操作條件應模擬實(shí)際運行工況。但在某些情況下，材料級別的測試需在正常操作條件之外的情況下進(jìn)行，并且可能是一些破壞性的測試。操作條件由兩組參數組成：首先，可設定的測試參數被定義為測試輸入參數(TIP)。其次，僅反饋的參數定義為測試輸出參數(TOP)，并且TIPs(測量和控制)和TOPs(僅測量)的器件原則上應盡可能靠近單電池的相關(guān)位置。常規測試中三種不同的電解水技術(shù)的均具備對應的參考操作條件(TIPs和TOPs)。

當操作條件偏離參考操作條件時(shí)，對單電池和短堆性能和耐久性產(chǎn)生相對影響的因素被稱(chēng)為“應力”。通過(guò)改變操作條件、加載方式，并考慮機械性能、泄露、水質(zhì)及環(huán)境等因素，建立一套由多個(gè)連續階段組成的測試方法，并進(jìn)行原位測試，量化各種影響因素對性能和耐久性產(chǎn)生的影響。在制氫系統中，兩個(gè)主要參數決定了技術(shù)差異，即：(i)操作條件：溫度和壓力;(ii)離子傳導率以及反應活性。因此，在測試過(guò)程中為了更好的系統性的評價(jià)電解水材料性能，需要通過(guò)不同的操作條件進(jìn)行測試并對比，如入口溫度、壓力、水流量等參數的不同對于性能的影響;同時(shí)，在壽命加速與耐久性的驗證測試過(guò)程中需要組合不同的操作條件并完成長(cháng)時(shí)間的測試。

針對電解水的材料級驗證測試，包括邊界性能測試、敏感性測試、電化學(xué)測試以及耐久測試等，科威爾推出了E500系列單池測試系統，覆蓋PEM/ALK/AEM的測試需求。用戶(hù)可選擇桌面式單池常壓/高壓測試系統和單池多通道測試系統。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

水路流量、溫度和壓力自動(dòng)寬范圍高精度控制監測功能;

產(chǎn)氣預處理功能，氣體流量在線(xiàn)測量與快速取樣分析功能;

支持敏感性、極化和耐久性測試能力;

氫氣泄漏檢測、緊急排風(fēng)等安全保護功能;

自定義腳本編程功能，支持多通道數據同時(shí)存儲、圖形多軸和圖標跟隨;

電化學(xué)集成能力，支持EIS, CV等電化學(xué)測試;

支持多種規格PEM電解水專(zhuān)用夾具選配，包括5cm2、16cm2、25cm2;

滿(mǎn)足歐盟JRC電解槽相關(guān)測試標準。

電解制氫 氫能  電解槽 制氫

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