國(guó)際發(fā)展史

1783年法國(guó)物理學(xué)家夏爾鋰提出用硫酸和鐵作用制取氫氣。同年，拉瓦錫設(shè)計(jì)了成本低廉的水蒸氣通過(guò)灼紅的槍桶制取氫氣。

?

1800年，Nichoson和Carlisle首先以電解法提取了氫氣和氧氣。

Paets van Troostwijk和Deimann已經(jīng)演示了用靜電發(fā)生器分解水。然而，只有在1800年Volta創(chuàng)造的第一個(gè)強(qiáng)大的電池，也就是伏打柱，才有可能以一種有針對(duì)性的方式使用電解。

1820年，法拉第在他1834年才發(fā)表的科學(xué)著作中，首次提到了電解水的原理。

?

1888年俄國(guó)的拉奇諾夫取得第一臺(tái)單極性電解槽的專(zhuān)利。

?

二十世紀(jì)開(kāi)始，德國(guó)的Garuti和Schuc Kert提出第一臺(tái)實(shí)用性的單極性電解槽的設(shè)計(jì)，德國(guó)的Schmidt-Oerikon 提出第一臺(tái)雙極性電解槽設(shè)計(jì)。

?

1900年，施密特發(fā)明了第一臺(tái)工業(yè)電解槽。僅僅兩年后，就有400臺(tái)電解設(shè)備投入使用，主要用于氨生產(chǎn)。由于對(duì)氨的高需求，電解在1920年至1930年間蓬勃發(fā)展。在加拿大和挪威建立了裝機(jī)容量為100兆瓦的工廠，主要使用水力發(fā)電作為動(dòng)力源。

?

1924年，Noeggenrath獲得了第一臺(tái)壓力電解槽的專(zhuān)利，其壓力電解槽可達(dá)100 bar。

?

1925年，雷尼的發(fā)現(xiàn)對(duì)電解技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。他檢測(cè)了電極中催化劑的活性，并使用了細(xì)粒鎳。通過(guò)將金屬鎳和金屬硅結(jié)合起來(lái)，然后用氫氧化鈉浸出硅，它能夠創(chuàng)造一個(gè)巨大的活性催化劑表面。

?

1927年，世界第一臺(tái)大型壓濾式電解槽裝置在挪威的諾托登(Notodden)安裝，由海德魯公司(Norsk Hydro)制造，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)氫量規(guī)模是10000m3/h，生產(chǎn)的純氫用于化肥生產(chǎn)試驗(yàn)，這是NEL Hydrogen的前身。這一技術(shù)到1965年發(fā)展到90000m3/h。

?

1927年，一項(xiàng)專(zhuān)利描述了鋁作為硅的替代品。鎳基電極仍然是堿性電解(AEL)的基本催化劑。

?

1939年，世界第一臺(tái)大型箱式電解槽在加拿大安裝，產(chǎn)量規(guī)模為17000m3/h；

?

1948年，E.A. Zdansky推出了第一臺(tái)高壓工業(yè)電解槽，他把電解槽的操作壓力提高到30kg/m3，并由Lurgi公司進(jìn)行制造。。由于系統(tǒng)的效率受工作溫度的強(qiáng)烈影響，抗腐蝕材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，并于1950年在120°C的AEL環(huán)境中成功地進(jìn)行了測(cè)試。

?

1951年，Lurgi使用了Lonza的技術(shù)，并首次設(shè)計(jì)了30 bar的壓力電解槽(StatOilHydro)。

?

在Winsel和Justi于1954年提交了他們的Raney鎳專(zhuān)利后，Raney鎳在1957年被認(rèn)可用于堿性電解槽(AEL)。

?

雷尼鎳被一種據(jù)說(shuō)可以提高導(dǎo)電性和機(jī)械穩(wěn)定性的金屬基體包圍著。新的Raney鎳催化劑降低了過(guò)電壓，并將工作溫度降低到80°C。

?

1958年產(chǎn)氫量為5000Nm3/h的壓力電解槽在秘魯?shù)膸?kù)斯科安裝。

?

1960年和1977年埃及分別安裝了41000m3/h和21600m3/h壓濾式電解槽生產(chǎn)裝置。

?

1967年，Costa和Grimes提出了電極排列的零間隙幾何結(jié)構(gòu)，目的是通過(guò)減小兩個(gè)電極之間的距離來(lái)降低電池電阻。

?

1962年杜邦公司改良了質(zhì)子膜，于20世紀(jì)80年代推出民用PEM氫氣發(fā)生器。

?

1988年NEL在全球最早推出非石棉隔膜電解槽。

1996年以來(lái)，美國(guó)的Proton OnSite公司開(kāi)始與聯(lián)合技術(shù)航空航天系統(tǒng)合作，為航空航天和海軍開(kāi)發(fā)和制造質(zhì)子交換膜電解槽，成為全球PEM電解槽行業(yè)的龍頭。

?

2001年，NHEL（NEL前身）的第一個(gè)加壓電解槽推出市場(chǎng)。

?

2017年，挪威Nel收購(gòu)美國(guó)Proton OnSite獲取領(lǐng)先的PEM電解技術(shù)，成為世界上最大的電解槽公司；同年，康明斯完成收購(gòu)Hydrogenics水吉能。

國(guó)內(nèi)發(fā)展史

?

2018年12月，賽克賽斯首臺(tái)兆瓦級(jí)50m3/h大型純水電解制氫設(shè)備中標(biāo)佛山市藍(lán)箭電子股份有限公司項(xiàng)目，進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)；2020年9月，公司承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“MW級(jí)固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫技術(shù)”項(xiàng)目完成中期驗(yàn)收，2021年6月首臺(tái)套兆瓦級(jí)PEM制氫系統(tǒng)開(kāi)機(jī)運(yùn)行。

?

?

2021年12月9日，由中國(guó)石化資本公司發(fā)起設(shè)立的恩澤基金與康明斯按50：50比例共同出資并于中國(guó)境內(nèi)設(shè)立合資公司——康明斯恩澤(廣東)氫能源科技有限公司。合資公司將康明斯領(lǐng)先的質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)在中國(guó)進(jìn)行本地化生產(chǎn)。

?

來(lái)源：綜合氫眼所見(jiàn)、產(chǎn)業(yè)觀察者等資料整理

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦氫科技網(wǎng)）：堿性、PEM電解槽的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程