Cúig mhodh chun costais a laghdú agus éifeachtúlacht leictrilíteoirí PEM a mhéadú

I. Stádas reatha Electrolyzer PEM

Tá córas táirgthe hidrigine PEM dírithe arLeictrilítí pem, feistithe le gléas deighilte gáis-leacht, cóiriú, monatóireacht gáis, aonad uisce fuaraithe, córas íonaithe agus soláthar cumhachta agus córas rialaithe leictreonaigh, arb ionann é agus córas táirgthe hidrigine iomlán le chéile.

I struchtúr costais chóras táirgthe hidrigine PEM, tá 60% den chostas dírithe airLeictrilítí pem, agus an trealamh cúnta eile lena n -áirítear soláthar cumhachta, coigeartóir agus rialú leictreonach agus trealamh íonaithe is ionann agus 40% den chostas. Agus 50% den 60%Leictrilítí pemIs é an costas leictreoid membrane. Cuimsíonn an leictreoid membrane croí -theicneolaíochtaí ar nós catalaígh miotail lómhara agusseicní malartaithe prótóin.

Dá bhrí sin, braitheann laghdú costais agus feabhsú éifeachtúlachta an chórais táirgthe hidrigine PEM go príomha ar leictreoid membrane, arb ionann é agus 50% den chostas iomlán. Is é seo an príomhfhachtóir maidir le cibé an féidir le teicneolaíocht táirgthe hidrigine PEM feidhm an mhargaidh ar scála mór a bhaint amach. Tríd an anailís a dhéanamh ar leictrilíteoirí ar leibhéal PEM megawatt, is féidir a fháil amach go bhfuil ardfheidhmíocht agus ardchostas, dlús leictreach ard agus saol seirbhíse, ardbhrú agus cásanna feidhmithe san áireamh sna dúshláin reatha atá roimh chóras PEM.

An ardfheidhmíocht deLeictrilítí pemléirítear é i gcúpláil ghaoithe-ghaoithe, i stad tapaidh, agus i íonacht ard agus i gcumhacht ard táirgthe hidrigine, ach tá fadhb an chostais ard ag gabháil leis seo freisin. Ós rud é nár athraíodh na comhpháirteanna miotail lómhara sa chóras go héifeachtach, is é an costas atá ag Electrolyzer PEM ná 4 go 5 huaire níos mó ná táirgeadh hidrigine leachtach traidisiúnta alcaileach.

Is é an dara ceann an gaol idir an dlús reatha agus an saol seirbhíse. Faoi láthair, tá trealamh táirgthe hidrigine PEM agus alcaileach ar an margadh ag méadú an dlús reatha. Ar bhonn an chostais trealaimh chéanna, is féidir leis an dlús reatha ó 1A go 2A an costas a laghdú go díreach 30% go 40%. Is féidir le méadú an dlús reatha brú costais a laghdú go tapa, ach d'fhéadfadh sé saol seirbhíse an trealaimh a ghiorrú freisin.

Léiríonn sé seo go bhfuil sé riachtanach, i bpróiseas oibríochta tionsclaíoch nó oibríocht tionscadail, teacht ar éifeachtúlacht réasúnta nó raon oiriúnach idir dlús reatha agus saol seirbhíse chun cothromaíocht a bhaint amach idir costas agus sochar.

Tá buntáistí áirithe ag brú aschuir an chórais PEM thar threalamh táirgthe hidrigine alcaileach, ar féidir leis teacht ar 3-3.8 MPa, atá oiriúnach go háirithe do tháirgeadh hidrigine gáis nádúrtha agus iompar píblíne hidrigine. Meaitseálann an leibhéal brú seo an brú coiteann de phíblínte gáis uirbeacha (thart ar 4 MPa).

Cé nach bhfuil an t -éileamh ar ardbhrú sa leathsheoltóir, sa diamant saorga agus i roinnt tionscail idirmheánacha cógaisíochta, tá gá go háirithe le cur i bhfeidhm ardbhrú leictrilíteoirí PEM sa réimse fuinnimh, amhail íonú tánaisteach agus méadú brú.

Ii. Laghdú costais agus barrfheabhsú leictrilíteoirí PEM

De réir stádas reathaLeictrilítí pem, is é an rud is tábhachtaí dá bhfeidhmchlár ar scála mór ná costais a laghdú agus feidhmíocht a bharrfheabhsú. Faoi láthair, tá laghdú costais ar an gcóras catalaíoch a bharrfheabhsú chun costais a laghdú, ábhair tacaíochta an-seoltaí a úsáid, agus iad a chur ina n-áit le feidhmíocht ardfheidhmíochtaseicní malartaithe prótóin.

1. Electrocatalysts miotail íseal-luachmhara a fhorbairt agus a chur i bhfeidhm

▪ Costais déantúsaíochta a laghdú

Trí ábhar miotail lómhara (platanam, iridium, agus ruthenium) a laghdú agus feabhas a chur ar éifeachtúlacht an phróisis ullmhúcháin, is féidir costas déantúsaíochta leictrilítí leictrilítí PEM a laghdú agus is féidir iomaíochas an mhargaidh táirgí a fheabhsú.

▪ Cobhsaíocht a fheabhsú

Trí dhópáil eilimintí neamh-mhiotalacha a mhéadú agus an struchtúr criostail a fheabhsú, is féidir cobhsaíocht leictrilítí leictrilítí PEM a fheabhsú, rud a fhágann go bhfuil siad níos cobhsaí agus níos iontaofa in úsáid iarbhír.

▪ Feabhas a chur ar fheidhmíocht

Trí ghníomhaíocht leictreamaighnéadach miotal neamh-chomhroinnte a choigeartú agus an t-achar dromchla sonrach a mhéadú, is féidir feidhmíocht leictrilítí leictrilítí PEM a fheabhsú, is féidir bacainn fuinnimh gníomhachtaithe an imoibrithe a laghdú, agus is féidir an ráta imoibriúcháin a mhéadú.

2.

▪ Seoltacht a fheabhsú

Trí ábhair tacaíochta oiriúnacha a roghnú agus an limistéar teagmhála idir an catalaíoch agus an t -ábhar tacaíochta a mhéadú, is féidir seoltacht leictrilítí leictrilítí PEM a fheabhsú agus is féidir an caillteanas friotaíochta le linn an imoibrithe a laghdú.

▪ Méadaigh neart tacaíochta

Trí neart agus déine an ábhair tacaíochta a mhéadú agus an próiseas ullmhúcháin a fheabhsú, is féidir feabhas a chur ar neart tacaíochta an leictrilítí leictrilítí PEM chun cosc ​​a chur ar an gcatalaíoch briseadh nó titim amach le linn an imoibrithe.

▪ Microstruchtúr a choigeartú

Trí mhicrostruchtúr an ábhair tacaíochta a choigeartú agus trí chonair iompair na n -imoibreoirí a athrú, is féidir microstruchtúr an leictrilítir leictrilítí PEM a choigeartú chun iompar na n -imoibreoirí agus an próiseas imoibriúcháin a bharrfheabhsú tuilleadh.

3. Optamú agus feabhsú struchtúr membrane malartaithe prótóin

▪ Scannán tréscaoilteach roghnach

Is féidir tréscaoilteacht gháis a laghdú trí scannán roghnach tréscaoilteach a thabhairt isteach. Ní cheadaíonn an scannán seo ach don ghás imoibriúcháin dul tríd, agus cosc ​​a chur ar thréscaoilteacht ghás eile.

▪ Struchtúr ceapaire

Is féidir tréscaoilteacht gháis a laghdú trí struchtúr an cheapaire a athrú. Mar shampla, is féidir ciseal stuáilte póiriúil a thabhairt isteach chun an PEM a roinnt i gceantair bheaga éagsúla chun trasnú táirgí gáis a laghdú.

▪ Comhéifeacht idirleathadh gáis

Is féidir tréscaoilteacht gháis a laghdú trí chomhéifeacht idirleata an gháis a laghdú. Is féidir é seo a bhaint amach trí dhéine an tslabhra polaiméire a mhéadú, ábhair athneartaithe a thabhairt isteach, coinníollacha próiseála a fheabhsú, etc.

4. Comhdhéanamh sciodair a bharrfheabhsú agus airíonna fisiceacha a fheabhsú

▪ Optamú comhdhéanamh sciodair

De réir riachtanais, coigeartaigh an catalaíoch, na comhpháirteanna iompróra, na hiontóim agus na hábhair bhreise eile sa sciodar chun a fheidhmíocht a bharrfheabhsú.

▪ Feabhas a chur ar airíonna fisiceacha

Is féidir caighdeán an MEA a fheabhsú trí na hairíonna fisiceacha a fheabhsú, mar shampla trastomhas na gcáithníní, réeolaíocht, agus poitéinseal zeta sa sciodar.

▪ Feidhmeanna breise a thabhairt isteach

Is féidir saol agus iontaofacht MEA a fheabhsú trí fheidhmeanna breise a thabhairt isteach mar fhrithocsaídeoirí agus gníomhairí a laghdú.

5. Bearta próiseála MEA a fheabhsú agus a bharrfheabhsú

▪ Roghnú modhanna sciath

De réir riachtanais, roghnaigh modhanna brataithe cuí amhail sil -leagan leictriceimiceach, spraeáil ultrasonaic, priontáil aistrithe, etc. chun feidhmíocht chatalaíoch MEA a bharrfheabhsú.

▪ Athchóiriú trealaimh sciath

De réir riachtanais, déantar an trealamh brataithe atá ann cheana a athchóiriú chun sciath rolla go rolla a bhaint amach, srl. Chun freastal ar riachtanais thionsclaíocha.

▪ Monatóireacht a dhéanamh ar cháilíocht sciath

Córas braite cáilíochta brataithe a bhunú chun monatóireacht agus aiseolas a rialú ar chaighdeán an sciath i bhfíor -am chun cáilíocht MEA a chinntiú.