En kort analys av processen och kostnaden för PEM-väteproduktionsutrustning

Ta ett halvautomatiskt löpande band som ett exempel:

1) 3 personer/rad (3 personer per rad)

2) Använd 30 mm 316 rostfritt stål som ändplatta.

3) Använd PPS-40GF som bindematerial för MEA, och använd kompressionsbälten eller dragstänger för att fästa.

1. Kort beskrivning av bearbetningsprocessen

1) Råvaror: bearbetad BP, tätningsmedel, bearbetad MEA, etc.

2) Utrustning: manipulator, transportband, screentryckmaskin, UV-ugn, varmpress, hydraulpress, testbänk

3) Process: BP - Tryckt tätningsmedel - MEA - Tryckt tätningsmedel - UV-härdning - 3 manuell stapling och varmpressning - Pressning - Installation av skalet och annan firmware - Justering och testning

2. Kostnadsberäkning under olika skalor

1. Kort beskrivning av bearbetningsprocessen:

1) Råmaterial: ythärdad (nitrerad) 316 rostfri stålspole (de flesta av dem använder för närvarande titanplåtar)

2) Process: blankning - stämpling - kemisk rengöring - rengöring - ytplasmabehandling - färdig produkt

3) Utrustning: stans- och stansmaskiner, stämplingsformar, plasmanitreringsugnar, kemiska rengöringspooler och vanliga rengöringspooler.

2. Kostnadsanalys av elektrolysatorer med olika effekt:

1. Katod:

1) Råmaterial: PEM-membran med skyddsskikt, katalysatorslurry (platina)

Obs: För närvarande är de flesta PEM som används för väteproduktion genom vattenelektrolys perfluorsulfonsyramembran. Beredningsprocessen är komplex och har länge monopoliserats av amerikanska och japanska företag, såsom Chemours Nafion™-seriens membran, Dow XUS-B204-membran, Asahi Glass Flemion®-membran och Asahi Kasei. Aciplex®-S-membran, etc. Bland dem har Chemours Nafion™-seriens membran fördelarna med låg elektronisk impedans, hög protonledningsförmåga, god kemisk stabilitet, mekanisk stabilitet och förhindrande av gaspermeabilitet. De är för närvarande de mest använda protonbytarmembranen för elektrolytisk väteproduktion.

2) Utrustning: bestrykningsmaskin, torkugn, skanner, visuell identifiering (kvalitetskontroll), transportband

3) Processen är som följer:

Spolmaterial - katalysatorbeläggning - torkning och härdning - kvalitetskontroll - nästa process

2. Anod

1) Råmaterial: basmembran (används för att ta upp det katalytiska anodskiktet), anodkatalysatorslurry (DSA-blandning av iridiumoxid, titanoxid, etc.)

2) Utrustning: bestrykningsmaskin, torkugn, skanner, visuell identifiering (kvalitetskontroll), transportband

3) Processen är som följer: (Det ursprungliga råmaterialet är PET och andra filmer som tar upp det katalytiska lagret)

Genomför filmrullar - beläggning av katalytiskt lager, torkning och härdning - visuell systemkvalitetsinspektion - nästa process

3. CCM syntetiserar den slutliga MEA

1) Råmaterial: katodskikt (med PEM-membran och katalytiskt skikt) belagt i föregående process, anodskikt bearbetat i föregående process (katalytiskt skikt fäst vid basfilmen)

2) Utrustning: transportband, varmtrycksrulle, skanner, visuellt igenkänningssystem (kvalitetsinspektion)

3) Processen är som följer:

1. Råmaterial: koppar, rostfritt stål, molybden och andra metallpulver (för närvarande finns titanfilt, kolfilt och andra vägar tillgängliga)

2. Utrustning: pulverblandningsanordning, metallpulverkomprimeringsutrustning, verktygsform, sintringsanordning

3. Processen är som följer:

Metallpulver - omrörning och blandning - komprimering och formning - sintring till filt

Obs: För närvarande används titanfilt mest som anod; kolfilt används mest som katod. En annan bild av metallpulversintrad GDL är följande:

(a) SEM-bild av GDL

(b) Mikrofotografi i 1 cm storlek

Katodplatta

Anodplatta

Ram: MEA ram (liknande bränsleceller)

MEA-cell: Membrane Electrode Group

Tätningar: tätningskomponenter

Porös Ti GDL:PTL eller titanfilt diffusionsskikt (GDL)

1. Strömförsörjning

1) Strömförsörjning

2) DC spänning/strömsensor.

2. Avjoniserat vattensystem

1) Syreavskiljare

2) Cirkulationspump

3) Olika ventiler, rör etc.

4) Instrument (tryck, flöde, temperatur, konduktivitet, etc.)

5) Styrsystem

3. Torkningssystem för väteproduktion

1) Väteavskiljare

2) Ventiler, instrument (tryck, temperatur, flöde etc.), rörledningar etc.

3) Styrsystem

4. Kyl- och torksystem

1) Plattvärmeväxlare

2) Kylpump

3) Instrument, ventiler, rörledningar etc.

4) Torr kondensor

5.Andra

Tryckluft, kväve, detektorer för brännbar gas, ventilationssystem m.m.

Den ungefärliga kostnadsstrukturen för ovanstående BOP är följande:

Slutsats:

Genom ovanstående kärnkomponenter för PEM-väteproduktion, såväl som materialsammansättningen och processtekniken för hela systemet, samt en enkel kostnadsanalys av olika skalor, kan vi helt enkelt förstå den grundläggande vägen för att öka effektiviteten och minska kostnaderna för PEM i framtiden?

Visa mer