09月
12
2024
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电解水制氢成本?

一、电解水制氢成本?

水电解制氢综合成本分析

1、制氢单位(电费 折旧)成本

  本研究以水电解500立方米/小时的制氢产能为例,现行可采购的设备造价水平在700万元左右,制氢综合电耗≤5千瓦时/立方米,按大工业电价平均0.8元/千瓦时测算,一年按照300个工作天,24小时作业,由此可计算每年制氢3,600,000标准立方米,相当于323,640公斤氢。

  年电耗费用为14,400,000元。本案设备按10年平均折旧,残值暂不考虑,由此可计算水电解制氢所得每公斤氢气的折旧加上电费成本为44.49元,每年的折旧加上电费总成本为14,398,743.6元。

  2、制氢单位运营成本

  为简单测算,制氢运营费用(包括人员薪资、管理运营费用等)按照折旧加上电费的总成本的30%计算,可测算水电解制氢所得每公斤氢气的运营费用成本为44.49*30%=13.35元。

  3、制氢单位总成本

  本案以乘用车为例,目前以丰田Mirai(未来) 氢燃料电池汽车的百公里氢耗平均水平为1公斤左右(其标称650公里续航,耗氢5公斤),据上可测得制氢每公斤综合成本(电费 折旧 运营管理)为57.84元。

结论:水电解制氢综合成本:5.784亿/万吨

二、电解水制氢原理?

电解水制氢的原理

一、氢气的工业制法

在工业上通常采用如下几种方法制取氢气、

一是将水蒸气通过灼热的焦炭,碳还原法、 。得到纯度为75%左右的氢气、

二是将水蒸气通过灼热的铁、得到纯度在97%以下的氢气、

三是由水煤气中提取氢气、得到的氢气纯度也较低。

四是电解水法、制得的氢气纯度可高达99%以上、

电解水制氢技术主要有三种、

1 、碱性水电解(AEC)。

2、 固体氧化物水电解、sol id oxide electrolytic cel ls、 SOEC、 、

3、 固体聚合物电解质水电解,SPE。 。

二、 电解水制氢原理

1 、 电解水原理

在一些电解质水溶液中通入直流电时、分解出的物质与原来的电解质完全没有关系。被分解的是作为溶剂的水,原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。

在电解水时、 由于纯水的电离度很小,导电能力低。属于典型的弱电解质。所以需要加入前述电解质。 以增加溶液的导电能力、使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。

氢氧化钾等电解质不会被电解,现以氢氧化钾为例说明、

1 、氢氧化钾是强电解质,溶于水后即发生如下电离过程。

KO H⇔K++O H-

于是、水溶液中就产生了大量的K+和OH-。

、2。金属离子在水溶液中的活泼性不同、可按活泼性大小顺序排列如下、1/8

三、电解水制氢设备排行?

第一名: 登净

苏州市泰利登净化设备有限公司

第二名: 绿能

浙江高成绿能科技有限公司

第三名: 安思卓

南通安思卓新能源有限公司

第四名: 中电丰业

北京中电丰业技术开发有限公司

第五名: 赛克赛斯

山东赛克赛斯氢能源有限公司

第六名: 派瑞

邯郸派瑞气体设备有限公司

第七名: 合既得

上海合既得动氢机器有限公司!

四、电解水制氢,电极选择哪种材料好?制氢快?

石墨应该是电极中非常便宜而且还常见的了,铅笔芯就可以用作电极。从电子角度来讲,单位时间内,转移电子越多,也就是电流越大,电解越快。作为电解质,稀硫酸可以不用了,氢氧化钠的导电性比硫酸好很多,等浓度下。

储氢技术尚未成熟,有一种研究是把氢储存在合金中,常温常压就行,能储存氢的合金有很多,只是还没有找到一种能够大量储氢且能稳定的合金。

氢气最为驱动能源,现在可行度不高,但是以后会高的。

五、pem电解水制氢技术原理?

是通过质子交换膜(PEM)电解水来制取氢气。在这个过程中,水分子(H2O)被分解成氢气(H2)和氧气(O2)。

具体原理是在电解槽中,正极吸收电子,负极释放电子,电子通过外部电路流动,而质子则通过质子交换膜传递。

质子交换膜具有选择性通透性,只允许质子通过,而阻止电子和氧气通过。因此,质子从正极传递到负极,与电子结合生成氢气。这种技术具有高效环保安全等优点,因此被广泛应用于氢能源领域。

六、电解水制氢工艺流程?

首先,电解水制氢除了变电部分分为两个大部分:制氢框架和纯化框架

在制氢框架中,碱液通过碱液循环泵在电解槽内循环,经过电化学反应,在阴极生成氢气,阳极生成氧气,然后碱液和气体一起从电解槽中流出(氢气和氧气有不同的排出管路,随后进入对称的后处理框架,称为氢侧和氧侧),进入氢侧和氧侧换热器。由于电解槽的温度一般为80至90摄氏度,经过氢侧和氧侧换热器冷却到室温。之后进入氢侧和氧侧气液分离器,在这里气体和碱液分离,碱液通过碱液循环泵再进入电解槽,气体进入氢侧和氧侧洗涤器,将气体中夹带的碱雾除去,然后氢气放空或者进入纯化系统,氧气放空或作为副产品收集。

在纯化框架中,制氢框架来的氢气首先经过Pd催化剂在200摄氏度以上的情况下反应出去氢气中的少量氧气,之后通过换热器和气水分离器分离出生成的水,再进入吸收塔吸附气体中的水分,从而得到99.99%以上纯度的氢气用于后续的存储或者使用。值得一提的是纯化阶段采用了经典的三塔联动干燥流程。也就是第一个干燥塔干燥后的氢气一部分作为产品,一部分作为第二个塔的再生气体,用于第二干燥塔再生的气体进入第三个干燥塔干燥,作为成品氢气送出。然后三个塔的工况调整,提高了设备利用率。

七、电解水制氢需要多少电能?

标况下水的生成 Ghibbs 势为 -237.14 kJ/mol,所以标况下得到 1L 氢气需要电能 237.14/22.4 = 10.58 kJ

八、电解水制氢的主要方法?

1.电解水:2H2O=通电=2H2+O2

2.工业制氢法:C+H2O=高温=CO+H2

3.水活泼金属反应 :2Na+2H2O===2NaOH+H2

九、电解水制氢汽车够用吗?

不够。

水是能产生氢气没错,但是水变成氢气需要一个化学过程,一般都是电解水,或者活泼金属与酸反应。而且化学过程有一个基本规律,就是质量守恒。电解水制氢效率并不高,想供轿车续航1000公里,只怕是要拖着一片湖跟着走才行。

还有催化剂,什么叫催化剂,就是质量不发任何损耗但能改变化学反应发生速率的介质。形象点说,就是生火的时候,你扇风助长火势,但风不会一起燃烧。同理,催化剂最多只能加快氢气生成的时间,并不能直接产生氢气

十、电解水制氢三大技术?

电解水制氢技术包括碱性电解法、固体高分子电解质电解以及高温固体氧化物电解3类。

 碱性电解法的设备投资成本低,在工业上应用最广泛,一般采用25%~30%的氢氧化钾水溶液为电解质,工作温度为70~80℃,铁、镍或者镍合金等碱性金属材料为电极。 但本方法的电解效率仅为50%~60%,总效率低于30%,耗电量很大。

 固体高分子电解质电解法的关键在于采用离子聚合物膜作为固体电解质,实现阳离子传输并隔离电极,完成水的电解。 该系统的工作温度约为80 ℃,电解效率大于75%,总制氢效率约为35%。 但由于作为关键组件的离子聚合物膜为全氟磺酸,同时电极材料中通常含有铂系金属,因此价格昂贵,导致总成本高昂。 高温固体氧化物电解法是以稀土金属氧化物掺杂的氧化错陶瓷为固体电解质,使得水在高温蒸汽状态下被电解为氢气和氧气。 由于该技术路线是在极高温度(约800-950 ℃)下工作,其电解反应动力增大,电解效率可超过95%,总体效率超过50%,被认为是制氢技术突破的关键技术路线。 但该技术路线存在的材料损耗大,电堆易衰减等问题,目前该技术瓶颈尚未突破,因此尚无法规模化推广。