電解水制氫的“靈魂三問”之問

      堿性水制氫技術(shù)真正實物呈現(xiàn)是始于1900年，距今已經(jīng)是122年的歷史，回顧其過往實物實現(xiàn)的演變節(jié)點，從極板的設(shè)計、催化劑的演變、隔膜的迭代、以及結(jié)構(gòu)上零間隙的設(shè)計，如果把現(xiàn)階段的技術(shù)狀態(tài)和當(dāng)初相比，從材料、結(jié)構(gòu)、工藝上已經(jīng)有了不少的迭代演變，這也導(dǎo)致整個電解法拉第效率有了較大的提升。但回歸到問題本身，我們的堿性制氫技術(shù)目前為止已經(jīng)到天花板了嗎？從業(yè)者可能會有一些不同的看法，但是盡管大家可以說自己是，但也都會說自己還可以更好，這也意味著我們還在鞭策自己不斷的去進(jìn)步，那怕是一點點。至此，我們的問題就會演變到我們該如何再次進(jìn)步。

1.進(jìn)一步提升電密。

      目前業(yè)內(nèi)基本現(xiàn)狀就是4000A/m2以內(nèi)的電流密度。多數(shù)從業(yè)者也認(rèn)為或者在計劃進(jìn)一步提升產(chǎn)品的電密，當(dāng)然也有些企業(yè)已經(jīng)提高到8000A/m2（額定工作狀態(tài)，且需要兼顧壽命），甚至更高。當(dāng)然對于堿性電密的天花板到底在哪里？實際上大家可以大膽的想象一下，10000A/m2？13000A/m2？還是可以更高？（當(dāng)然AEM本質(zhì)上也是一種堿性原理，只是氫氧根交換傳輸?shù)臋C(jī)理不一樣而已）        提升電密帶來的好處不僅可以節(jié)約占地面積，還可以降低一些材料成本，也可以讓更大的單體實現(xiàn)戶外撬裝安裝。順便提一嘴，如果基于3000A/m2電密去應(yīng)對科技部3000Nm3/h單體的重大專項，我想做出來的肯定也是個中看不中用的“巨無霸"！

2.降低電耗。

     內(nèi)阻不是一個學(xué)術(shù)語言，僅供非專業(yè)人士簡單理解。如何降低內(nèi)阻，這又涉及到電解槽本身的材料、結(jié)構(gòu)、工藝了。可喜的是我們國內(nèi)外的一些企業(yè)已經(jīng)做到了不錯的數(shù)據(jù)。

3.高動態(tài)響應(yīng)和寬負(fù)載能力（也是能和綠電離網(wǎng)耦合的能力）。

      慢慢的聽到了一些聲音，很多從業(yè)者已經(jīng)不大認(rèn)為堿性技術(shù)沒有辦法和再生能源離網(wǎng)耦合是一個短板或者不可彌補(bǔ)的缺陷了，盡管大家在解決或處理該“短板"的方式上略有爭議，比如有的用群組的方式、有用微儲能的方式、有用大拖小的方式、或者從槽體本身入手等方式去改善其以上能力。無論如何實現(xiàn)總歸需要大家去探索和實踐。當(dāng)然其中一些方式也逐漸被證明是行之有效。

4.電解小室模組化或者一定功率的模塊化。

     這當(dāng)然不一定是趨勢，但該方式在維護(hù)或者快速替換維修方面的確有其存在的必要性，尤其在規(guī)模化應(yīng)用裝機(jī)場景下！

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     等等，在堿性技術(shù)的探索上我們還是有很多事情可以去做，盡管ALK理論上的確沒有PEM的天花板高，但是已經(jīng)有一些實實在在的例證證明我們現(xiàn)狀的技術(shù)參數(shù)離堿性的天花板還是有些距離的（順便提一下在90年代已經(jīng)有高電密的產(chǎn)品出現(xiàn)了）。

      所以，可以堅定地告訴大家，ALK還有巨大的技術(shù)進(jìn)步空間。再重復(fù)之前的話“可以認(rèn)為自己，但也要相信和企圖自己更好"！

好吧，茶水藥效已過，之后抽時間再討論剩下的“靈魂兩問"！

文章來源：氫眼所見   作者：馬震

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