電解槽的鉑金
◎? 特約撰稿人 鄧偉斌
1.生產(chǎn)綠氫的電解槽產(chǎn)能已經(jīng)開始增長,，將顯著利好鉑金的未來需求
據(jù)氫能委員會最近的一份報告稱，到2030年,，電解槽市場可能從當(dāng)前幾近空白增長到1/4太瓦（電功率單位,，1太瓦=1萬億瓦特），至2050年將超過3太瓦,，以滿足對無化石燃料綠氫的需求,。
電解水通過電流將水分離成氫和氧元素，這是一種成熟的制氫方法,。如果電流來自可再生能源,，例如太陽能光伏板或風(fēng)力渦輪機(jī)，那么所產(chǎn)生的氫氣是“綠色環(huán)?！钡?。
質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽和堿性電解槽是目前市場上兩種領(lǐng)先的商用電解技術(shù)。質(zhì)子交換膜電解槽使用離子導(dǎo)電固體聚合物而非堿性電解槽中的液體來產(chǎn)生反應(yīng),。
早在20世紀(jì)50年代,，含有鉑基催化劑的質(zhì)子交換膜電解槽在太空計劃中研發(fā)成功。如今,，隨著發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)的邏輯不斷增強(qiáng),，它們已經(jīng)從小眾產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁髭厔荩瑢?dǎo)致這一轉(zhuǎn)變的驅(qū)動力包括：脫碳方案的需求,?？稍偕茉窗l(fā)電能力的持續(xù)增長和成本的不斷下降推動綠氫的商業(yè)前景改善，以及質(zhì)子交換膜技術(shù)的創(chuàng)新,。
例如,，莊信萬豐正與新成立的挪威公司Hystar AS合作開發(fā)下一代質(zhì)子交換膜電解槽系統(tǒng)，將性能提高10%,，從而實(shí)現(xiàn)更高的制氫量或更低的功耗,，最終降低綠氫的生產(chǎn)成本。
今年早些時候,，歐洲最大的質(zhì)子交換膜電解槽在德國科隆附近的殼牌萊茵能源化工園落成,。該電解槽工廠年產(chǎn)能可高達(dá)1300噸綠氫，最初將用于生產(chǎn)低碳密度燃料,。
萊茵能源化工園使用的質(zhì)子交換膜電解槽比傳統(tǒng)的堿性電解槽更緊湊,。此外，它們適合可再生能源，因?yàn)樗鼈兛梢詣討B(tài)運(yùn)營,，使用不同的電力負(fù)荷,，保證在風(fēng)能和太陽能發(fā)電最便宜的時候運(yùn)行。
2.鉑金在領(lǐng)先電解槽技術(shù)中的應(yīng)用
然而,，沒有一種電解槽技術(shù)能在所有的應(yīng)用中都表現(xiàn)得更為卓越,，而且隨著市場的擴(kuò)大，未來的技術(shù)組合很可能會同時部署質(zhì)子交換膜和堿性電解槽,。但值得注意的是,，用于堿性電解槽的鉑基催化劑目前正在開發(fā)中。
氫能委員會預(yù)測,，到2030年,，氫氣的年需求量將從目前的約9000萬噸增加到1.4億噸，其中綠氫占20%,，而目前這一比例還不到1%,。要供應(yīng)近3000萬噸綠氫，必須在2030年前建成超過250吉瓦的電解槽產(chǎn)能,。展望更遠(yuǎn)的2050年,，估計需要建設(shè)3~4太瓦的電解槽產(chǎn)能方可滿足綠氫的需求。
雖然綠氫生產(chǎn)的鉑金需求會隨著電解槽產(chǎn)能的擴(kuò)大而逐漸增加,，但電解槽的鉑金用量相對較少且使用壽命較長,，這意味著更換頻率較低?？偠灾谖磥?5年內(nèi),，電解槽的鉑金需求量累計可能在100萬至200萬盎司之間,，這取決于期間的技術(shù)發(fā)展，包括可能用于堿性電解槽中的鉑金量,。
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