水電解ペム

 

1. コンパクト設計

• 高い動作電流密度 (1.5~3A/cm²)
• コアタンク部分の厚さ1m未満
• スキッドマウントプラットフォーム上の統合補助制御システム

2. 優れた効率

• DC 消費電力は 4.3 kWh/Nm3 未満
• 75%を超える熱効率
• 国際最高品質のPEM膜電極を使用

3. スケーラビリティ

• 柔軟な組み立てプログラム
• さまざまなタンクパラメータに合わせた設計
• スキッドマウントプラットフォームに統合して簡単に拡張可能

4. 迅速な対応

• ホットスタートは5秒以内、コールドスタートは300秒以内
• 5-120% の範囲の負荷変動に適応可能
• 周期的な起動/停止テストにより性能と寿命を検証

5. 比類のない安全性

• 革新的なデュアルワイヤシーリング設計
• 総合的なマルチガスセンサー監視および警報連動システム
• 圧力、温度、水素製造回路ロジックを正確に制御し、安全対策を強化

 

 

1. 水素製造能力の増強
このPEM電解槽の各セルは200Nmの水素製造能力を誇ります。³/h、大規模な産業用途を促進し、クリーン電力統合の取り組みを強化します。

2. エネルギー効率の高い運用
生産性と持続可能性を重視したこの電解槽の DC 電力消費量はわずか 4.3kWh/Nm3 で、従来モデルに比べて大幅に削減されています。 この設計は、生産コストを削減するだけでなく、持続可能な開発目標にも適合します。

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% 以上に達します。 このような高純度の水素は、燃料電池用途やその他の重要な分野に不可欠です。

4. 一貫した動作パラメータ
4.1 使用圧力:3.0 MPa で動作すると、生成される水素はさまざまな用途に容易に適合し、さらなる加圧の必要性と関連コストが最小限に抑えられます。
4.2 動作温度:安定した 70±5 度で動作するため、電解槽の優れた安定性と適応性が保証されます。

5. 広い電力変動範囲
電力を 5% から 110% まで調整できるこの電解槽は、電力システムの大きな変動の中でも効果的に動作し、継続的な動作を保証します。

6. ラピッドスタート技術
クイック スタート機能を備えており、コールド スタートにかかる時間は 5 分未満であり、生産のダウンタイムを最小限に抑えます。 ホットスタートはわずか 5 秒で完了し、最適な動作状態を迅速に実現します。

 

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

 

水素製造のためのプロトン交換膜水の電気分解

この技術が徐々に工業化されるにつれて、アルカリ電解槽のアスベスト分離器は、プロトンを伝導できるプロトン交換膜に置き換えられました。

利点 1:同時に、プロトン交換膜は無極構造でガスを断熱・隔離できるため、より安全に純度99.99%の水素を製造できます。

利点 2:コンパクトサイズながら2A/cmの大電流密度を実現したモデルです。²。 エネルギー消費量は 4kWh/Nm で少ない³H₂、より広い範囲で圧力を調整し、応答性が向上します。 海外市場には量産モデルもあるが、中国はまさにこの技術を開発しようとしているところだ。 関連研究は主に電極触媒、膜電極、拡散層に焦点を当てています。

 

1. 電極触媒に関する研究

PEM 水の電気分解には、カソードでの水素の発生とアノードでの酸素の発生が含まれます。 商用の場合、Pt/C 粒子 (燃料電池と同様) が劣化しやすいカソードの触媒として使用されます。 SPE水電解槽では、C担持触媒は強酸性（pH≒2）環境かつ1.4～2.0Vの高電位下ではCの酸化により劣化する傾向があります。 Mn、Co、および Ni は溶解性が高いため、膜にさらに付着して膜内のスルホン酸イオンと結合し、それによって膜のプロトン伝導性が低下する可能性があります。 酸素発生触媒は、そのような研究に課題をもたらします。 これまでのところ、研究は IrO2-RuO2 に焦点を当てており、このような貴金属を合金化することで貴金属触媒の使用量を 30%-50% 削減できることを目指しています。

 

2. 膜電極の研究

一般に、触媒はプロトン交換膜上にコーティングされる。 膜電極のスラリー中のナフィオンの調製、触媒層構造、触媒活性、濃度および分散は、電解槽の巨視的性能と密接に関係しています。 この点で、規則構造膜電極は人気の研究テーマです。 今のところ、水、電子、およびプロトンチャネルは、触媒、担体、およびスラリーポリマー中で無秩序になっています。 触媒、担体、ポリマーの規則正しい構造設計により、水、電子、プロトンの効率的かつスムーズなチャネルが確保される可能性があり、これがコストの削減とエネルギー密度の向上の鍵となります。

 

3. 拡散層の研究

O2 と H2O の物質移動に使用されるアノードの拡散層は、高電位で酸性の環境を必要とするため、耐食性コーティングが必要です。 基材としては多孔質チタンが一般的に使用されます。 焼結多孔質チタン板やチタン繊維フェルトは優れた性能を発揮します。 チタンプレートは通常、気孔率が 30% で、最小厚さは 0.6mm です。 チタン フェルトは気孔率 70%、最小厚さ 0.2 mm を持ち、アノードの拡散層によく使用されます。 チタンフェルトは通常、耐食性を高めるためにイオンスパッタリングによって20-150nm Irなどの貴金属合金でコーティングされており、現状ではコストが高くなります。

 

三一水素エネルギー北京研究開発試験センター

三一水素エネルギー北京研究開発試験センターは2022年8月に設立され、2023年4月に本格稼働を開始する。敷地面積は約500平方メートル、総投資額は600万元近くに達し、水素の品質向上に専念している。エネルギー機器。

水の電気分解による水素製造を強化することを主な目的として、同センターは必須技術の開発に優先的に取り組んでいます。 SANY Hydrogen Energy は、先進的で高性能、耐久性のある電解槽製品の開発を積極的にサポートしています。 経験豊富な業界専門家のチームと、博士号および修士号取得者で構成される専任の研究および研究室スタッフによって強化されたこのセンターは、恐るべき研究開発能力を備えています。

現在、センターには、AWE および PEM 水素製造装置の中核コンポーネント用の 2 つの最先端の開発およびテスト プラットフォームが収容されています。 自社開発の電極・膜試験プラットフォーム、PEMテストベンチ、ホットプレス、ICP-OES、蛍光スペクトル分析装置、電気化学ワークステーション、小型電解装置、プラズマ溶射、これらのプラットフォームは、サンドブラストなどの包括的な研究開発、テスト、および小ロットの試作を容易にします。

さらに、関連する試験基準が存在しないこと、および従来の方法を使用した実験結果には大きなばらつきがあることを認識し、同センターは、電極や膜などの重要なコンポーネント用の業界唯一の試験プラットフォームを独自に設計および開発しました。 広範な研究と実験を通じて、そのようなコンポーネントに固有の複雑さと変動に対処するための綿密なテスト方法を確立しました。 この包括的なアプローチにより、重要なコアコンポーネントのパフォーマンスを多面的に評価し、その進歩と安定性を効果的に促進します。

SANY Hydrogen Energy は、優れた海外アフターサービス体制で世界中の顧客から高く評価されています。 SANYグループの海外事業部のサポートを受け、オンサイトメンテナンス、技術サポート、人材育成を含む総合的な水素製造・充填サービスを提供することをお約束します。

水素製造装置サービスプログラム

1. オンサイト保守と技術サポート
1.1 設計と技術支援:
- デザイナーと協力して詳細なデザインを決定します。
- 購入者が主催する設計レビューおよびエンジニアリング調整会議への参加。
1.2 オンサイトサービス:
- 提供された機器の現場での設置を監督します。
- 初期立ち上げ試運転と機器パッケージの納品を監督します。
・保守要員への徹底した技術教育の実施。
1.3 アフターサポート:
- 機器の品質または動作上の障害に 24 時間以内に対処し、トラブルシューティングを行います。
- スペアパーツのメーカー情報を提供し、モデルの選択と調達を支援します。
- 保証期限が切れる前に無料のテクニカル サービスを提供します。

 

2. トレーニング
2.1 技術的な指示とサポート:
- 機器の設置と試運転を行います。
- オンサイトサービス期間中のユーザーの技術者とオペレーターのトレーニング。
2.2 運用サポート:
- 機器がスムーズに機能するよう、迅速かつ高品質な運用支援を提供します。
- 最新の技術開発および新たに入手可能な部品に関する最新情報を提供します。

 

水素充填装置サービスプログラム

1. 保証
1.1 品質基準と基準:
- 機器、材料、コンポーネントが関連仕様および国家基準を満たしていることを確認します。
- 技術規格および製造規格で概説されているパラメータを満たす性能。
1.2 保証期間:
- 受領後1年間の保証期間。
- 人的ミスによる故障や損傷については、保証期間中に故障した部品の交換とともに無料で修理することをお約束します。

 

2. オンサイトおよびアフターサービス
2.1 対応とサービスのタイムライン:
・保証期間中は2時間以内の対応、24時間以内のオンサイト点検・メンテナンスを保証します。
2.2 工学設計および建設の監督:
・機器メーカーや設計機関と連携して技術指導を行う。
- 技術要件と設計の順守を確保するために、現場の土木工事の監督のためにエンジニアと技術者を派遣します。
2.3 機器の配送、設置、および受け入れ:
- 機器の吊り上げと位置決めをガイドし、事前受け入れをサポートします。
- 現場の機器インターフェースに関する技術支援とコミュニケーションを提供します。
- 試運転計画の提供、システムの試運転の実施、完了および検収時の試運転および検収レポートの作成。

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