> novice > Industrijske novice

Kakšne so razlike med AEM in PEM elektrolizatorjem?

2025-02-24

Ⅰ. Razlike v strukturi izdelka

Primerjalne dimenzije	AEM elektrolizator	PEM Electroliyzer
Membranski materiali	Anionska izmenjava membrana (prevodna oh⁻ ioni), običajno polimeri v alkalnih okoljih (na primer kvarternizirani poliarileterketoton).	Protonska izmenjava membrana (prevoza H⁺ ionov), običajno membrana perfluorosulfonske kisline (kot je Nafion), zahteva kislo okolje za stabilnost.
Katalizator	Uporabljajo se lahko nezahtevne kovinske katalizatorje (na primer nikelj in železni materiali), ki so relativno nizki stroški.	Uporabljajo se lahko nezahtevne kovinske katalizatorje (na primer nikelj in železni materiali), ki so relativno nizki stroški.
Struktura elektrode	Porozne elektrode, običajno v kombinaciji z alkalnimi elektroliti (kot so koh raztopine), s tekočimi elektroliti na obeh straneh membrane.	Trdni elektroliti, elektrode so v neposrednem stiku z membrano, tekoči elektrolit ni potreben in struktura je bolj kompaktna.
Materiali za bipolarne plošče	Uporabljajo se lahko poceni kovine (kot je nerjavno jeklo) ali grafit, ki so odporni na alkalno korozijo.	Titanijevi ali zlati materiali so potrebni, da se izognemo kisli koroziji, ki je razmeroma draga.
Delovna temperatura	Običajno je za vzdrževanje stabilnosti membrane običajno potrebno 60-80 ℃.	Lahko deluje pri 70-90 ℃, nekateri visokotlačni modeli pa lahko dosežejo višje temperature.
Sistemski tlak	Običajno v območju tlaka z nizkim srednjim sredstvi (<30 barov) se zanaša na zunanjo kompresijsko opremo.	Lahko neposredno deluje pri visokem tlaku (> 30 barov), kar zmanjša poznejšo porabo energije za stiskanje vodika.

Ⅱ. Primerjava uspešnosti in stroškov

Parametri	AEM elektrolizator	PEM Electroliyzer
Toka gostota	Nizka (0,5-1,5 a/cm²)	Visoko (1,5-3,0 A/cm²)
Učinkovitost	Približno 60-70% (učinkovitost sistema)	Približno 70-80% (učinkovitost sistema)
Hitrost odziva na zagonu	Počasi (treba predgreti elektrolit)	Izjemno hitro (odziv v sekundah)
Življenjska doba	Približno 20.000-40.000 ur (odvisno od stabilnosti membrane)	Približno 50.000-80.000 ur (katalizatorji dragocenih kovin imajo visoko vzdržljivost)
Materialni stroški	Nizka (nezahtesni kovinski katalizatorji, poceni bipolarne plošče)	Nizka (nezahtesni kovinski katalizatorji, poceni bipolarne plošče)
Kompleksnost vzdrževanja	Visoko (mora redno nadomestiti alkalni elektrolit)	Nizka (trdni elektroliti so brez vzdrževanja)

Ⅲ. Razlike v scenarijih uporabe

1. proizvodnja vodika iz obnovljive energije

● AEM Electroliyzer:

Veljavni scenariji: Scenariji srednje in nizke nestanovitnosti (na primer stabilna moč vetra/hidroelektrarna), ki zahtevajo poceni, dolgoročno delovanje obsežnih projektov proizvodnje vodika.

Primer: Zelena oskrba z vodikom za velike proizvodne postaje in industrijske parke brez omrežja.

● PEM Electrolyzer:

Veljavni scenariji: Zelo nestanovitna obnovljiva energija (kot so fotovoltaiki, nestabilna vetrna moč), ki zahteva hiter začetek in zaustavitev in dinamičen odziv.

Primer: Distribuirani energetski sistemi, proizvodni napravi v vodiku v kombinaciji z regulacijo frekvence omrežja.

2. prevozno polje

● AEM Electroliyzer:

Veljavni scenariji: Fiksne postaje za dolivanje vodika (občutljive na stroške) z nizkimi zahtevami za hitrost odziva.

● PEM Electrolyzer:

Veljavni scenariji: Mobilne ali kompaktne postaje za dolivanje vodika (na primer pristanišča, območja avtoceste), ki zahtevajo hitro polnjenje in veliko gostoto moči.

3. Industrijske aplikacije

● AEM Electroliyzer:

Veljavni scenariji: Zelena zamenjava vodika za tradicionalne kemične rastline (kot so sintetični amoniak, rafiniranje), ki zahteva obsežni in nizkocenovni vodik.

● PEM Electrolyzer:

Veljavni scenariji: Potrebnost vodika v vodiku (kot so elektronska industrija, vozila z gorivnimi celicami), potrebna je visokotlačna neposredna oskrba z vodikom.

4. posebno okolje

● AEM Electroliyzer:

Prednosti: odporen na alkalno okolje, primerno za razsoljevanje morske vode, povezano s proizvodnjo vodika (potrebno je potrebno predhodno obdelavo).

● PEM Electrolyzer:

Prednosti: kislinska odpornost, visok tlak, primeren za kompaktno proizvodnjo vodika v globokem morju ali ekstremnem okolju.

Iv. Trend razvoja tehnologije

●AEM elektrolizator:

Raziskovalna smer: Razvoj membrane z visoko stabilno anionsko izmenjavo, nezahtevna optimizacija katalizatorja kovin.

Cilj: Povečajte gostoto toka na 1,5-2,0 A/cm² in razširite življenjsko dobo na več kot 50.000 ur.

● PEM Electroliyzer:

Raziskovalna smer: Zmanjšajte količino plemenitih kovin (na primer iridij namesto platine) in izboljšajte mehansko trdnost membrane.

Cilj: Zmanjšajte stroške za 30%-50%, prilagodite 100-odstotni scenarij nihanja obnovljivih virov energije.

Prejšnja:Kakšna je notranja struktura gorivne celice?

Naslednji:Zakaj je vodik pomemben kot prihodnji vir čiste energije?