Elektroliser Hidrogen Pem

 

Volume kecil

• Kepadatan arus pengoperasian yang tinggi (1,5~3A/cm²)
• Ketebalan area inti tangki kurang dari 1m
• Sistem kontrol bantu terintegrasi yang dipasang di selip

Efisiensi tinggi

• Konsumsi daya DC di bawah 4,3 kWh/Nm³
• Efisiensi termal lebih tinggi dari 75%
• Elektroda membran PEM pilihan tingkat terdepan internasional
•  

 

1. Peningkatan Stabilitas dalam Parameter Operasional

1.1 Tekanan Operasi Berkelanjutan:Elektroliser mempertahankan tekanan kerja yang stabil sebesar 3.0 MPa, memastikan produksi hidrogen yang konsisten pada tingkat tekanan ini. Kemampuan beradaptasi ini memenuhi beragam kebutuhan operasional dan meminimalkan kebutuhan akan tekanan tambahan, sehingga mengurangi biaya terkait.

1.2 Suhu Pengoperasian Optimal:Beroperasi dalam kisaran suhu 70±5 derajat, elektroliser menunjukkan stabilitas dan kemampuan beradaptasi yang luar biasa, memastikan kinerja yang andal di berbagai kondisi lingkungan.

2. Rentang Fluktuasi Daya yang Diperluas

Penyesuaian Daya Fleksibel: Elektroliser mengakomodasi rentang penyesuaian daya yang luas mulai dari 5% hingga 110%. Jangkauan yang luas ini memungkinkan sistem untuk beroperasi dengan lancar bahkan di tengah fluktuasi pasokan listrik yang signifikan, sehingga memastikan produksi hidrogen tidak terganggu.

3. Teknologi Start-Up yang Cepat

Pengaktifan Panas dan Dingin yang Cepat: Dengan kemampuan pengaktifan cepat, elektroliser meminimalkan waktu henti produksi. Proses cold start memerlukan waktu kurang dari 5 menit, sehingga secara signifikan mengurangi periode stagnasi produksi. Selain itu, penyalaan dalam kondisi panas hanya membutuhkan waktu 5 detik, memungkinkan peralatan mencapai kondisi pengoperasian optimal dengan cepat, sehingga meningkatkan efisiensi operasional.

 

Nama	Parameter
Kapasitas produksi hidrogen (Nm3/h)	200
Kapasitas produksi hidrogen puncak (Nm3/h)	240
Konsumsi daya DC (kWh/Nm3)	Kurang dari atau sama dengan 4.3
Kemurnian hidrogen (Sebelum pemurnian)	Lebih besar dari atau sama dengan 99,9%
Penutup Elektroliser– L x D x T(m)	0.8x0.6x1.5
Tekanan operasi (MPa)	3 . 0
Suhu pengoperasian (derajat)	70±5
Suhu Sekitar (derajat)	5~40
Kisaran konsumsi daya	5-1 2 0 %
Waktu mulai dingin (Menit)	Kurang dari atau sama dengan 5
Waktu mulai panas (Kedua)	5
Kehidupan pelayanan (Tahun)	Lebih besar dari atau sama dengan 5
Elektrolit	H2O
Unit Pemisahan
Nilai kapasitas pemrosesan oksigen	100 Nm3/h
Kemurnian oksigen (kondisi pengoperasian terukur)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5%(3 MPa)
Suhu keluar oksigen (derajat)	70±5
Unit Pemurnian
Kemurnian hidrogen (Setelah pemurnian)	Lebih besar dari atau sama dengan 99,999%
Titik embun hidrogen	-70 derajat
Suhu keluar hidrogen	Suhu biasa

 

 

Struktur dan Prinsip Elektroliser PEM

Perkenalan

(1) Elektroliser air PEM menggunakan membran penukar proton untuk mengisolasi gas di kedua sisi elektroda, untuk mengatasi kelemahan membran produksi hidrogen elektrolisis basa dalam hal permeabilitas gas.

(2) Peralatan utama meliputi elektroliser PEM dan BOP;

(3) Model ini memerlukan biaya lebih besar dalam kondisi saat ini;

 

Pengantar PEMWE

Elektroliser air PEM menggunakan membran penukar proton padat (PEM) sebagai elektrolit dan air murni sebagai reaktan. Karena rendahnya permeabilitas hidrogen, elektrolisis PEM mampu menghasilkan hidrogen dengan kemurnian tinggi yang hanya memerlukan penghilangan uap air, yang prosesnya sederhana dan aman. Elektroliser dirancang dalam struktur jarak nol dengan resistansi ohmik lebih rendah, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi proses elektrolisis secara keseluruhan dalam ukuran yang lebih kompak. Teknologi ini mendukung regulasi tekanan yang lebih luas, dengan tekanan keluaran hidrogen hingga tingkat MPa, yang dapat disesuaikan dengan masukan daya energi terbarukan yang berubah dengan cepat.

 

1. Prinsip Elektroliser PEM

Seperti tumpukan sel bahan bakar, elektroliser jenis ini terdiri dari elektroda membran, pelat, dan lapisan difusi gas. Anoda elektroliser PEM bekerja di lingkungan yang sangat asam (pH≈2) dan di bawah tegangan elektrolisis 1,4~2.0 V, di mana sebagian besar logam non-mulia akan terkorosi dan dapat bergabung dengan ion sulfonat dalam PEM, sehingga mengurangi kemampuan konduksi proton PEM.

 

2. Katalis

Penelitian tentang elektrokatalis pada elektroliser PEM terutama berfokus pada logam/oksida mulia seperti Ir dan Ru serta paduan biner dan terner/oksida campuran berdasarkan logam tersebut, dan katalis berbasis titanium sebagai pembawa. Saat ini, muatan katalis iridium di anoda adalah sekitar 1 mg/cm2, dan muatan katalis berbasis Pt/C di katoda adalah sekitar 0.4~0.6 mg/cm2. Katalis Ir0.7Ru0.3Ox yang dibuat oleh tim peneliti Italia dapat membuat sel elektrolitik mencapai 3,2 A·cm–2@1.85 V ketika muatan Ir adalah 1,5 mg/cm2. Katalis Ir0.38/WxTi1-xO2 yang dibuat oleh tim peneliti Giner membuat sel elektrolitik mencapai 2 A cm-2@1.75 V ketika pemuatan Ir adalah 0 ,4 mg/cm2, dan kandungan Ir hanya 1/5 dari elektroda tradisional. Total pemuatan katalis golongan platina pada elektroda membran harus dikurangi menjadi 0,125 mg/cm2.

Ru memiliki aktivitas katalitik OER intrinsik yang lebih unggul dibandingkan Ir, tetapi Ru kurang stabil. Paduan Ru dengan Ir dapat meningkatkan aktivitas dan stabilitas katalis. Katalis Ir{{0}}.6Sn0.4 yang dibuat oleh Institut Fisika Kimia Dalian, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dapat mencapai 2 A cm–2@1.82 V dalam pengujian elektroliser penuh. IrSn membentuk struktur larutan padat yang stabil, dan proses paduan dengan Sn meningkatkan dispersibilitas Ir, sehingga membantu mengurangi pemuatan Ir.

Laboratorium Energi Terbarukan Nasional Amerika Serikat dan Giner telah bersama-sama mengembangkan berbagai katalis kerangka logam-organik (MOF), yang harganya hanya 1/20 katalis tradisional. Ketika katalis Co-MOFG-O berada pada 0,01 A/cm2, potensi berlebihnya akan menjadi 1,644 V (vs. RHE), yang mengungguli katalis Ir tradisional dalam uji peluruhan setengah sel, dengan pengujian sel penuh yang harus dilakukan.

 

3. PEM dan Elektroda Membran

Membran yang paling banyak digunakan dalam elektroliser PEM termasuk Nafion (DuPont), membran Dow (The Dow Chemical Company), Flemion (Asahi Glass Co., Ltd.) dan Aciplex-S (Asahi Chemical Industry Company), Neosepta-F (Deshan Kimia) dan lain-lain. Membran DSMTM yang dikembangkan oleh Giner telah diproduksi dalam skala besar, yang lebih baik dalam hal sifat mekanik, ketipisan, dimensi stabil selama fluktuasi daya, start-up dan shutdown, dan kinerja yang lebih baik dalam sel elektrolisis aktual dibandingkan Nafion. Produk PEM dalam negeri sedang dalam tahap uji coba.

 

Anoda elektrolisis air PEM harus tahan korosi terhadap lingkungan asam dan potensi tinggi, yang harus memiliki struktur lubang yang tepat agar gas dan air dapat melewatinya. Karena kondisi reaksi elektrolisis air PEM yang terbatas, bahan elektroda membran (seperti bahan karbon) yang biasa digunakan dalam sel bahan bakar PEM tidak dapat digunakan sebagai anoda elektrolisis air. 3M telah mengembangkan elektroda film tipis berstruktur nano (NSTF), yang masing-masing menggunakan katalis Ir dan Pt di anoda dan katoda. Pemuatan Ir dan Pt adalah 0.25mg/cm2. Elektroda ini dapat bekerja secara stabil di lingkungan asam dan kondisi potensial tinggi. Struktur susunannya yang seperti batang di permukaan meningkatkan dispersibilitas permukaan katalis. Proton mengadopsi pendekatan deposisi semprotan langsung untuk mengurangi aglomerasi katalis, yang membuat Pt/C dan Ir dengan 0.1 mg/cm2 dan Ir O2 sebesar 0.1 mg/cm2 diendapkan pada Membran Nafion117. Kinerja satu sel elektrolitik serupa dengan sel elektrolitik konvensional dengan muatan katalis tinggi (1,8 A cm–2@2V), yang dapat bekerja secara stabil selama 500 jam pada 2,3 V.

 

Lokakarya Perakitan Energi Hidrogen SANY

Bengkel yang luas ini memiliki panjang 216 meter dan lebar 72 meter, dengan tiga zona berbeda yang mencakup area gabungan sekitar 15,000 meter persegi. Zona A didedikasikan untuk jalur pemrosesan mesin kami yang akan datang, yang dijadwalkan untuk diresmikan pada tahun 2024. Zona B menampung jalur perakitan stasiun pengisian bahan bakar hidrogen kami, yang memiliki kapasitas tahunan sebesar 20 set stasiun pengisian bahan bakar hidrogen. Sementara itu, Zona C menjadi lokasi jalur perakitan peralatan produksi hidrogen kami, yang mampu memproduksi elektroliser air alkali berkapasitas 2GW setiap tahunnya. Pembangunan seluruh lini produksi ini dimulai pada bulan Januari 2023 dan selesai dengan cepat, menunjukkan ketangkasan SANY dan kehebatan kami dalam pembuatan peralatan.

1. Stasiun Kerja Robot Pengelasan

Dijadwalkan tersedia pada bulan September 2023, stasiun kerja robot las ini mewakili pencapaian penting tim R&D SANY Robotics. Stasiun inovatif ini mengintegrasikan sistem pelepasan rangka, sistem penanganan robot, sistem pengelasan laser, sistem pengenalan visual, dan sistem pembalikan pelat bipolar. Setiap 5 menit, pelat bipolar mengalami pengelasan mulus dengan jaring elektroda, diikuti dengan pemindahan cepat ke jalur perakitan. Proses yang sepenuhnya otomatis ini, mulai dari pengumpanan hingga pengelasan, tidak hanya meningkatkan efisiensi namun juga menstandarkan operasi, meminimalkan kerusakan pada lapisan pelat bipolar selama penanganan dan rotasi, sehingga meningkatkan kualitas produk.

 

2. Pengelasan Titik Tablet Bulat

Memanfaatkan pengelasan titik untuk fiksasi tablet bundar melampaui metode pengeleman tradisional dalam beberapa aspek utama. Pertama, hal ini menghilangkan masalah pengelupasan, seperti yang terjadi pada metode berbasis perekat yang rentan terhadap peleburan dan pengelupasan larutan alkali selama pengoperasian elektroliser, sehingga berpotensi menurunkan kinerja. Kedua, memastikan fiksasi yang aman, mengurangi risiko ketidaksejajaran atau terjatuh selama perakitan. Terakhir, ini meningkatkan efisiensi dengan menghilangkan kebutuhan waktu pengeringan yang terkait dengan metode pengeleman tradisional, sehingga menyederhanakan proses perakitan.

 

3. Pemotong CNC Pemisah PPS

Dikerahkan pada tanggal 2022 Agustus, pemotong pemisah PPS otomatis A6-2525 menawarkan area operasi efektif 2500 mm×2500 mm. Dilengkapi pemosisian inframerah, rel pemandu linier presisi tinggi, dan pinion, pemotong ini mencapai akurasi pemotongan dalam ± 0,5 mm. Dilengkapi dengan kipas 12,5 KW untuk adsorpsi vakum, alat ini memastikan pemotongan yang konsisten dengan meratakan pemisah. Perangkat pengumpanan otomatis memfasilitasi pengumpanan dan pemotongan tanpa awak, karena pemisah yang rata disalurkan dengan mulus ke stasiun pemotongan.

 

4. Proses Pengelasan Laser Elektroda

Beroperasi sejak 2022 Desember, mesin las laser elektroda otomatis menawarkan kontrol PLC dan kompatibilitas untuk elektroda mulai dari 1000 hingga 2500 mm. Memanfaatkan unit pengelasan laser kontinu berkekuatan 1500W atau lebih tinggi, alat ini memastikan pengelasan presisi dengan ketidakrataan sumbu Z yang minimal. Meja putar, yang bergeser kurang dari 0,5 mm pada sumbu Z, menjaga konsistensi panjang fokus selama pengelasan. Desain blok penekan yang seperti busur mengamankan bagian sepenuhnya, sementara pemrograman percobaan memungkinkan lompatan otomatis bagian berongga selama pengelasan. Pengelasan laser dengan kawat pengisi menjamin akurasi ± 0,5 mm, menghasilkan lapisan las yang rata, halus, dan halus dengan permukaan akhir putih cerah.

Tag populer: elektroliser pem hidrogen, produsen, pemasok, pabrik elektroliser hidrogen pem Cina, Electrolyzer berteknologi tinggi, Desain elektrolyzer yang kompak untuk hidrogen bersih berkelanjutan, elektrolyzer untuk hidrogen hijau berkelanjutan, Elektrolisis hemat energi untuk hidrogen bersih berkelanjutan, Elektrolisis hidrogen komersial, Electrolyzer yang efisien untuk hidrogen bersih berkelanjutan