概述

要实现净零碳排放的宏伟目标,必须大幅扩大绿色制氢规模。然而,水电解(WE)制氢市场的运营环境充满挑战。

工程师们面临着这样的“系统困境”:必须解决在优化性能、安全性和耐久性之间做出选择——这意味着优化其中一个方面,通常要在其它方面做出妥协。

适用于水电解的戈尔?(GORE?)质子交换膜M275.80可同时优化这三个方面,有效突破性能瓶颈。

我们先进的质子交换膜不仅使水电解制氢效率和可扩展性提升至全新水平,还可降低制氢平准化成本(LCOH)。

近三十年来,戈尔在生产适用于燃料电池的质子交换膜(PEM)方面一直屹立于市场前沿。

如今,戈尔可凭借先进的生产设施和企业能力,随时为兆瓦级水电解系统提供支持。

产品优势

适用于水电解的戈尔质子交换膜的优势

要实现大规模商业化水电解所需的制氢平准化成本,降低水电解运营支出势在必行。

戈尔先进的材料特性可有效解决技术权衡难题,从而提高电解槽效率,降低制氢工厂的运营费用及制氢风险。

戈尔:材料科学公司

我们的技术专长使我们有能力设计和生产出性能出众的质子交换膜,满足各种高要求应用的独特需求。

对于质子交换膜水电解系统,我们设计并开发了一种非常纤薄而稳定的质子交换膜产品,用于实现高效、持久且安全的制氢。

戈尔专利型的ePTFE增强层独特的全氟树脂先进的添加剂技术
打造纤薄且具有出色机械耐久性的高电导率质子交换膜,提高耐久性和性能以高电导率和高电压效率来增强性能提高化学耐久性并减少氢气(H2)渗透性,从而提高耐久性和安全性
质子交换膜(PEM)与其它电解制氢技术

不同的电解水制氢技术之间有许多因素需要考虑,包括产品、合作伙伴等。

戈尔认为,在水电解生态系统中,每个因素都对加速清洁能源转型具有重要作用。

特性技术成熟度(TRL)

积极因素

  • 运营成本低(得益于较高的效率)
  • 应用中非常“灵活”:
    • 能够高效运行并快速适应变化的功率水平(包括低电流密度),因此适用于间歇性可再生能源。
    • 即使在低电流密度下,也具有低气体渗透性工作范围广,从而可实现连续制氢
  • 超小尺寸,可有效提升整体系统设计灵活性(例如,海上应用)
  • 氢气纯度高
  • 氢气(H2)输出时已加压,无需额外配置压缩机  
     

消极因素

  • 贵金属催化剂材料
特性技术成熟度(TRL)

积极因素

  • 资本支出低(材料成本低)

消极因素

  • 冷启动慢(相较于PEM水电解技术)
  • 动态运行性能不理想(低电流密度下必须关闭)
  • 腐蚀性电解液
  • 氢气(H2)在大气压下输出
特性技术成熟度(TRL)

积极因素

  • 电效率极高

消极因素

  • 灵活性较低
  • 应用范围有限
  • 电解槽使用寿命有限
  • 工作温度极高(>750 °C)
特性技术成熟度(TRL)

积极因素

  • 非常灵活且高效的技术,尺寸小,运营成本低
  • 资本支出低(无需使用贵金属催化剂材料)
  • 碱度低于ALK水电解技术

消极因素

  • 电解槽使用寿命短,应用范围小

为何选择戈尔质子交换膜?

戈尔屹立于质子交换膜技术前沿已近三十年,从设计到开发再到交付,戈尔在质子交换膜生产的各个方面均堪称行业先锋。

我们拥有丰富的工程专业知识和强大的全球供应链能力,可随时为兆瓦级的水电解制氢装置提供支持。

一辆白色的氢能汽车正在加注氢气

行业与应用经验

  • 在制造市场前沿的质子交换膜方面拥有近30年的丰富经验
  • 已制造数百万平方米的增强型质子交换膜,广泛运用于各种类型的应用中
  • 深厚的技术经验和应用工程专业知识
一名穿着防护服的实验室技术人员正在检查一台膜制造机器

质量保证

  • 久经验证的质量一致性和工艺稳定性
  • 大大降低随机故障风险、工艺不良率和质量缺陷
  • 在7级(万级)无尘室中生产,可实现100%自动化质量控制
日落时分繁忙的货运港口,有大型起重机、起重机和数百个集装箱

出众产能

  • 质子交换膜产能可支持兆瓦级的水电解系统
  • 多条全球生产线(美国/日本)可确保供应安全性,并大幅降低风险
几个穿着商务装的人在忙着开会;焦点是一个人的手在画图表

纵向整合

  • 战略伙伴关系可确保优先获得关键原材料
  • 将原材料供应链和研发设施纵向整合到各产品事业部中
  • 企业范围内的分析和测试能力

技术规格

戈尔质子交换膜M275.80技术参数
物理特性
厚度1 [μm]80
纵向拉伸强度1 [MPa]55
横向拉伸强度1 [MPa]55
质子电阻2 [mOhcm2]57
氢气渗透性3 [mA/cm2/MPa]7
卷膜特性
标准幅宽[mm]320, 400, 580
长度 [m]100
方向卷膜装运时,质子交换膜阳极一侧朝外
质量保证
产品缺陷外观检查100%自动化
无尘室标准 ISO14644-17级(万级)

1 在23 °C、50%相对湿度(RH)条件下对质子交换膜进行测量。
2采用高频电阻法测量质子电阻。在阻抗虚部为零时测量质子交换膜阻抗。 
3 采用循环伏安法(CV)测量氢气渗透性。

资源

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