PEM制氢设备和传统KOH电解制氢设备的方案比较
一、概述
目前世界上水电解制氢的技术有两种，一种为PEM纯水电解制氢技术；另一种为传统KOH电解水制氢技术。
1、PEM水电解制氢技术
PEM(质子交换膜)是SPE（固体聚合物电解质）的一种，由固体电解质充当电解水的电解质，无需碱液，所以PEM水电解制氢技术也称之为固体电解质水电解制氢技术。具有产品氢气纯度高，维护量少，制氢成本低，没有腐蚀性液体，对环境没有任何污染等优点。
2、传统KOH电解水制氢技术
传统KOH电解水制氢技术需要添加氢氧化钾作为电解质，添加五氧化二钒作为催化剂。氢氧化钾属于强碱，具有强腐蚀性；五氧化二钒属于剧毒化学品，二者处理不当均对环境造成严重污染。设备工艺一般需要电解槽、氢气分离洗涤器、碱液过滤器、整流柜、配电柜等，并且这些部件设备均需要单独在实体房间内放置，占地面积大。产品氢气中杂质较多，需要经常保养维护或者更换部件。
二、PEM水电解制氢技术与KOH电解水制氢技术的工艺
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比较项目
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PEM水电解制氢技术
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KOH电解水制氢技术
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两级室的分隔物
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质子膜：分子级微孔，厚度0.175-0.2mm。
优点：不易产生氢反渗透。
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隔膜：石棉膜，属于国际禁用品，致癌物质。
缺点：易产生氢反渗透。
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电极
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分子级微孔催化电极，紧贴于离子膜两面及其内部孔道间，是一种零极距催化电极。
优点：反应面积大，转换效率高
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电极间有最小距离限制，极间电阻大，大电流发热量高。
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电解槽结构
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电解槽内两级室的集电器结构紧密且有弹性。使电解槽重量轻、体积小。
优点:槽内阻小。
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电解槽内极室的集电器没有弹性。缺点：电能热损失高，转换效率低。
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电解液
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电解纯水
优点：无污染、无腐蚀、氢气纯度高
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电解30%的KOH，添加五氧化二钒
缺点：腐蚀性强，剧毒，易产生冲液污染负载管路。
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电解槽内电传导
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氢离子活性基移动
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正、负离子在水溶液中运动
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氢气质量
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无碱性，含微量水气
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有碱性，含微量氧气，水气
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三、两种电解水制氢设备性能比较
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比较项目
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PEM
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传统KOH水电解制氢
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安全
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制氢站属于安全区域
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制氢站1区爆炸危险环境
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可靠性
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设备集成、系统自动识别保护
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设备多，流程长，故障多
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环保
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纯水制氢，不添加任何化学物质，无污染
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需添加氢氧化钾、五氧化二钒等强碱高腐蚀有毒化学物质，污染环境
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氢气质量
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氢气纯度≥99.9995%
露点-65℃
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氢气纯度≥99.8%
露点-50℃
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产氢量
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0-100%全范围可调
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30-100%调整
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设备运行
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一键启动，5分钟产出合格氢气，无需人工值守，关机后即可停止产氢
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开机程序复杂，每次开机需要120分钟，人工值守，关机程序复杂，至少需要60分钟
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维护保养
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只需对空气滤网和净水器滤芯、干燥剂等进行定期更换，全年维护时间小于8小时，电池堆15年无大修
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由于碱液腐蚀，需经常更换泵、阀门、管道和垫子等，维护成本高，电解槽每5年返厂大修一次，每次大修周期15天，电解槽重量达1.5吨，拆装只能靠人工，起重机械无法利用，非常不方便。电解槽大修期间，只能依靠储罐供氢，无备用制氢机制氢的情况下，严重影响发电机组运行。
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场地需求
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厂房占地面积100m2
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厂房占地面积220m2
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经济
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运行费用低
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运行费用高
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安装施工
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制氢机设备集成，安装周期短，制氢机出厂时，已经调试完成，现场调试简单
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制氢机工艺复杂，设备多、流程长，安装周期长，出厂时制氢机无法整机调试，需要现场对制氢机进行调试，调试复杂
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总结：
PEM制氢与传统制氢（KOH）比较具有
更安全，设备具有国家安全防爆认证
更智能，设备集成，系统自动识别保护
更环保，纯水制氢，不添加任何化学物质，无污染
更可靠，氢气纯度≥99.9995%，露点＜-65℃
更简单，一键启动，5分钟产出合格氢气，无需人工值守，远程操控
更省心，维护只更换干燥剂，无需5年一大修
更小巧，占地约3㎡，可安装在发电机附近
更经济，投资较高，运行费用低，全寿命成本低
更方便，设备集成，安装周期短，现场调试简单 |
产品介绍
