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PEM 电解水制氢是如何工作的?

在 PEM 电解水制氢过程中,超纯水(H₂O)流经质子交换膜(PEM)表面。该膜片置于阳极与阴极之间,具备离子导电特性。当向两极施加电压时,阳极侧的水发生氧化反应,生成氧气(O₂)、自由电子与氢离子;氢离子通过扩散作用穿过质子交换膜,在阴极处与电子结合形成氢分子(H₂)。因此,PEM 电解制氢的反应产物为氢气与氧气(H₂和 O₂)。

PEM 电解水制氢技术以固体聚合物电解质 – 即聚合物电解质膜(亦称作质子交换膜)– 作为阳极与阴极之间的离子导电介质,这也是其区别于碱性电解(AEL)、固体氧化物电解池(SOEC)高温电解(HTE)等其他水电解技术的核心特征。

PEM 电解水制氢的优势

相较于其他电解水制氢技术,PEM 电解水制氢具备多项核心优势,包括更高的功率密度、能效,以及较高的产氢压力。

采用PEM电解槽还具有其他系统优势——它们具备极高的灵活性,占地面积小,并且易于扩展。此外,PEM电解槽安全性高、运行可靠,是与风能、太阳能等可再生能源配套生产绿氢的理想技术。

博世 Hybrion PEM 电解槽将电能与纯净水转化为氢气与氧气。

博世 Hybrion PEM 电解槽 – 将水转化为氢气与氧气

博世 Hybrion PEM 电解槽是电解水制氢系统的核心、紧凑型动力单元,由百余节电解单电池组成,每节单电池均配备阳极、阴极及质子交换膜。单台Hybrion电解槽堆重量约 2850 千克,外形尺寸为 85×100×154 厘米。

Hybrion 电堆每小时可生产高达 22.9 公斤的氢气,相当于 1.25 兆瓦的输入功率,因此非常适合工业级应用。其氢气产出压力最高可达 34 bar。在许多应用场景中,如此高的压力意味着无需额外配备昂贵的辅助增压设备。

了解更多博世 Hybrion PEM 电解槽相关信息:

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博世 Hybrion PEM 电解槽核心技术规格:额定功率 1.25 兆瓦,产氢速率 22.9 千克/小时,效率 4.7 kWh/Nm³ H₂,最高产氢压力 34 bar,外形尺寸 85×100×154 厘米。

Hybrion PEM 电解槽规格表

涵盖性能、运行工况、物理参数及认证信息

容器内的Hybrion PEM电解堆

Hybrion PEM 电解槽产品手册

核心信息速览

博世Hybrion PEM 电解槽将于 2025 年起逐步交付客户。所有技术规格均为开发目标,且数据基于设备寿命初期性能测定