7月19日,有媒体发布消息称,Enapter AG已为日本东京天然气公司旗下Senju加氢站交付30台AEM EL 2.1电解槽和15台干燥设备。
讨巧的是,这个加氢站因此成为亚洲第一个使用AEM电解槽的商业化站内制氢加氢站。
众所周知,当前电解水制氢领域共有ALK、PEM、SOEC,AEM四种技术路线。按照美国技术成熟度划分,AEM为TRL2-3,比前三种技术路线发展滞后,要实现商业化至少需要5-10年。
所以,这次Enapter AG一次交付30台AEM电解槽,投入商业化运营,意义重大。
兼具ALK与PEM技术优势
据业界人士表示,AEM技术优势也很明显,可完美结合ALK和PEM的优点,发展潜力巨大。
AEM电解槽主要结构由阴离子交换膜和两个过渡金属催化电极组成,一般采用纯水或低浓度碱性溶液用作电解质。
为此,AEM电解制氢既克服了ALK电解制氢动态特性差、碱液腐蚀、串气安全等问题,又使用过渡金属催化剂代替PEM电解水中的贵金属催化剂,可谓是结合了ALK电解水与PEM水电解的优点。
但AEM电解槽也兼具了ALK和PEM劣势。AEM电解槽的阴离子交换膜热稳定性与化学稳定性较差,阴离子传导能力有限,制约了其寿命与电解性能。
所以,当前AEM电解槽仍处于研发阶段,发展程度完全取决于材料技术的突破情况,亟需突破高效催化剂、聚合物膜、膜电极等关键材料。
全球AEM电解水制氢发展现状
目前,全球AEM电解水制氢的商业化仍处于起步阶段,各国AEM电解技术均处于同一梯次,未形成明显代差。
2019年,德国公司Enapter开发了全球首款模块化的AEM商业产品 Electrolyser EL 2.1, 能耗为4.8kWh/Nm3,单个模组氢气产率仅为500NL/h(约合1.08kg/天);韩国韩华化学正在重点开发AEM制氢技术;加拿大Ionomr公司开发了Aemion+阴离子交换产品。
近年来,我国逐步重视AEM电解水制氢技术的研发。清华大学、吉林大学、山东东岳集团、山东天维膜技术有限公司进行了阴离子交换膜研制相关工作,中科院大连化物所重点开展了催化剂的研发工作,中船718所开展了AEM电解槽的集成与基础研发工作,北京未来氢能、深圳稳石氢能则在大力推进AEM的产业化。
国内外主要布局AEM电解槽的企业:
Enapter
德国Enapter公司是一家屡获殊荣的氢能源技术公司,其经过验证的阴离子交换膜 (AEM) 技术,允许大规模生产低成本的即插即用电解槽,用于任何规模的绿氢制备。模块化系统在40多个国家、地区广泛用于分布式能源、交通、工业、备用电源、电信等行业。
2023年5月24日,Enapter 对外展示了全球首个MW级AEM电解槽-AEM Multicore用于绿氢制备。
Ionomr
Ionomr成立于2018年,公司推进用于清洁能源的离子交换膜和聚合物的开发和制造,其 Pemion®和Aemion®技术可为燃料电池、制氢、碳捕获和转化,以及为先进的能源存储应用提供低成本、高性能和可持续性优势。
Ionomr 和 Cipher Neutron 将把创新的电解槽膜技术和先进的 AEM 电解槽技术结合起来,生产了北美首个 250MW的 AEM电解槽。
北京未来氢能科技有限公司
公司成立于2021年,未来氢能是一家专注全球性氢能源技术和装备的高新技术企业。
2022年8月,“北京未来氢能科技AEM制氢设备中试基地”项目开工建设,标志着具备新一代AEM(阴离子交换膜)制氢设备全产业链研发与中试生产能力,集氢能创新中心、氢能测试中心、氢能装配中心三位一体的能源产业基地逐步成形。
深圳稳石氢能科技有限公司
稳石氢能成立于2021年4月,公司专注于氢能源产业上游高端科技装备研发及制造。
稳石自主研发的AEM电解水系统可满足1-200Nm3/h的氢气生产规格,既可以应用于分布式可再生能源小场景制氢储能、热电联供,也可以应用于大规模可再生能源制氢储能市场,以及化工精炼、冶金、玻璃制造等工业制氢领域。
2023年2月16日,稳石氢能自研2.5kW AEM电解槽新品和集成系统发布,是国内首款AEM电解槽产品,单台电解槽直流功耗4.3kWh/Nm3,电解槽工作寿命>30000h。
厦门仲鑫达氢能技术有限公司
仲鑫达氢能成立于2011年,公司致力于氢能全产业链的组态,有 17 项专利信息,主要聚焦在电解槽,膜材料,电解水制氢领域, 8 项软件著作权,主要聚焦在制氢软件控制方向。
目前,已经拥有5标方AEM电解槽制氢设备。
山东天维膜技术有限公司
山东天维膜技术有限公司成立于2003年,以山东省海洋化工科学研究院和中国科学技术大学等高等院校、科研院所为科研后盾, 是专业从事各种分离膜及膜过程的研究、开发、生产和经营的高新技术企业,主要产品有均相阴离子交换膜、均相阳离子交换膜等。
山东东岳集团
山东东岳集团创建于1987年,亚洲规模最大的氟硅材料生产基地、中国氟硅行业的龙头企业。
2022年初,东岳承担了科技部氢进万家综合示范工程“氢能园区关键技术集成及示范项目”。该项目应用东岳质子交换膜(PEM)和阴离子交换膜(AEM)电解水制氢膜。
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2023-07-24 08:40:50