PEM水素電解

自社開発のデュアルワイヤシーリング設計プログラム
マルチガスセンサー監視と警報連動
圧力、温度パラメータおよび水素製造回路ロジック制御

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製品説明

アドバンテージ

1. コンパクトなサイズ

- 動作時の高電流密度 (1.5~3A/cm2)
- タンクのコア部分の厚さは1m未満
- 使いやすさを考慮してスキッドに取り付けられた統合補助制御システム

2. 効率の向上

- DC 消費電力は 4.3 kWh/Nm3 未満
- 75%を超える熱効率
- 国際標準の最前線でのPEM膜電極の活用

3. 堅牢なスケーラビリティ

- さまざまなアセンブリ構成との互換性
- 多様なタンクパラメータに対応するためのカスタマイズされた設計
- 合理化された操作のためのスキッドマウントプラットフォームへの統合

4. 迅速な応答性

- ホットスタート持続時間はわずか 5 秒です。 300秒以内のコールドスタート
- 5-120%の範囲の負荷変動に適応する機能
- 検証された周期的な開始/停止テストを通じて実証されたパフォーマンスと寿命

5. 比類のない安全性

- 独自のデュアルワイヤシーリング設計の実装
・マルチガスセンサーを採用した監視・警報連動システム
- 圧力、温度パラメータ、水素生成回路ロジックを制御して安全性を高めます。

技術仕様と性能

1. 水素生成能力の拡大

PEM 電解槽はセルあたり 200Nm3/h という驚異的な水素生成能力を誇り、大規模な産業需要に応え、クリーンパワーソリューションの統合を強力にサポートします。

2. エネルギー消費を最小限に抑える

高い生産性に加え、エネルギー効率も重視した電解装置です。 DC 電力消費率はわずか 4.3kWh/Nm3 で、エネルギー効率において従来の電解槽を大幅に上回ります。この意図的な設計は、生産コストを削減するだけでなく、持続可能な開発原則への確固たる取り組みを強調します。

3. 水素純度の向上

精製前の水素純度は 99.9% を超え、精製後は 99.999% 以上に上昇します。このような卓越した純度レベルは、燃料電池やその他の用途に不可欠です。

4. 電力変動への柔軟な対応

電解槽の出力調整範囲は 5% ～ 110% であり、電力システムの大幅な変動の中でもシームレスな動作が容易になり、中断のないパフォーマンスが保証されます。

5. 高速スタートアップ技術

迅速なホットおよびコールドスタート機能を備えた電解槽は、生産のダウンタイムを最小限に抑えます。コールドスタートの所要時間は 5 分未満で、生産プロセスを迅速に復元します。一方、ホットスタートの所要時間はわずか 5 秒で、機器のパフォーマンスを迅速に最適化して効率を最大化します。

名前	パラメータ
水素製造能力（Nm³/h)	200
ピーク水素製造能力 (Nm³/h)	240
直流消費電力（kWh/Nm³)	4.3以下
水素純度（精製前）	99.9%以上
電解槽エンクロージャ – 幅 x 奥行き x 高さ(m)	0.8x0.6x1.5
使用圧力(MPa)	3 . 0
動作温度(度)	70±5
周囲温度 (度)	5~40
消費電力範囲	5-1 2 0 %
コールドスタート時間 (分)	5 以下
ホットスタート時間(秒)	5
耐用年数（年）	5 以上
電解質	H₂O
分離ユニット
定格酸素処理能力	100Nm³/h
酸素純度（定格運転条件）	>99.8%(0.2 MPa);>98.5%(3MPa)
酸素出口温度(度)	70±5
浄化ユニット
水素純度（精製後）	99.999% 以上
水素の露点	-70度
水素出口温度	常温

固体酸化物電解セル (SOEC)

実験室段階では、通常、8 mol% Y2O3 を含む ZrO3 が電解質として使用されます。これは、高温での陽イオンの透過を実現するために熱的および化学的に安定しています。通常、温度が高いということは、効率が良くなり、劣化が増えることを意味します。

陰イオン交換膜水電気分解 (AEMWE)

AEM 水電気分解技術は、従来のアルカリ水電気分解と PEM 水電気分解の両方の利点を組み合わせたものです。 Ni、Co、Fe などの非貴金属触媒はアルカリ性媒体中で使用できます。アニオン交換膜にはプロトン交換膜と同様の利点があり、大気汚染の原因となるアルカリ性液体を使用しません。アルカリシステムでは貴金属の大量使用が回避されるため、PEM 水電解セルよりもコストが大幅に低くなります。現在、AEM 水電解技術の開発における制約要素は、陰イオン交換膜の性能にあります。陰イオン交換膜は、陰イオン伝導度のレベルが制限されているため、熱的および化学的特性の安定性が低く、AEM 電解セルの寿命と電解性能が制限されます。

企業 特許：