PEM срещу алкален електролизатор: Коя технология за производство на водород е по-подходяща за вашите нужди?

При избора на технология за производство на водород, изборът между електролизатор с протонна обменна мембрана (PEM) и алкален електролизатор изисква цялостно обмисляне на много фактори. Следното сравнение ще ви помогне да вземете решение:

I. Техническо изпълнение

1. Плътност на тока и консумация на енергия

• Алкален електролизаторПлътността на тока обикновено е 0,2–0,4 A/cm², а консумацията на енергия на системата и на двата е подобна.

• PEM електролизаторПлътността на тока достига 1–2 A/cm², а консумацията на енергия на системата и на двете е подобна.

2. Диапазон на натоварване и скорост на реакция

• Алкален електролизатор: Диапазон на регулиране на натоварването 40-100%, бавна скорост на стартиране и спиране (топъл старт 1–5 минути, студен старт 1–5 часа), не е подходящ за прекъсваща енергия като вятърна енергия/фотоволтаична енергия - необходим е баланс на налягането, за да се избегне изтичане на газ.

• PEM електролизатор: Диапазон на натоварване 0%–120%, бърз старт и стоп (горещ старт <5 секунди, студен старт 5–10 минути), много подходящ за съгласуване с променлива възобновяема енергия.

2. Фактори, влияещи върху разходите

1. Цена на оборудването

• Алкален електролизатор: ниска цена, електродите не съдържат благородни метали. Пазарният дял на вътрешния пазар е висок, а цената на оборудването е само 1/4–1/6 от PEM.

• PEM електролизатор: висока цена (цената в чужбина е 1,2–1,5 пъти по-висока от тази на алкалните електролизи и 4–6 пъти по-висока от тази на местните), тъй като катализаторът изисква благородни метали като иридий и платина. Въпреки това, ценовото представяне в чужбина е по-добро, а местното производство намалява разходите чрез локализация и мащабиране.

2. Оперативни разходи

• Алкален електролизатор: ниска цена на оборудването, висока консумация на енергия и оптимизация на потреблението на енергия в бъдеще.

• PEM електролизатор: ниската консумация на енергия може да намали разходите, но разходите за оборудване и благородни метали повишават общите оперативни разходи, а намаляването на разходите зависи от увеличаване на плътността на тока, намаляване на използването на иридий и локализацията.

3. Сценарии на приложение

1. Приложими сценарии за алкален електролизатор:

• Водород в голям мащаб.

• Сценарии с ниски изисквания за качество на водата: може да се използва обикновена дейонизирана вода, подходяща за райони с ограничено водоснабдяване с висока чистота.

2. Приложими сценарии за PEM електролизатор:

• Сценарий за свързване на възобновяема енергия (вятърна енергия/фотоволтаична енергия): бърза реакция, широк диапазон на натоварване, подходящ за разпределено производство на водород извън мрежата (като острови, минни райони).

• Сценарий с високочист водород (като например станция за зареждане с водород): директно производство на високочист водород без допълнително разделяне.

IV. Бъдещи тенденции

• Алкален електролизатор: фокус върху намаляване на консумацията на енергия (модернизиране на диафрагми/катализатори) и подобряване на плътността на тока за допълнително оптимизиране на разходите.

• PEM електролизатор: чрез технологични пробиви (намаляване на употребата на благородни метали), локализация и намаляване на разходите за мащабиране, се очаква пазарният дял да се разшири след намаляването на разходите.

Обобщение

• Изберете алкален електролизатор: ако търсенето е мащабно и нискобюджетно производство на водород и е необходимо да се вземе предвид чистотата на водоизточника.

• Изберете PEM електролизатор: ако се фокусирате върху бързата реакция, адаптирате се към колебанията на възобновяемата енергия, търсите водород с висока чистота и можете да приемете по-висока първоначална инвестиция.