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碳能科技發(fā)布“新一代電解水制氫關鍵材料研究”的專題報告。報告中，康鵬教授深入分析了當前堿性電解水制氫技術的核心材料現(xiàn)狀，推介了公司最新研發(fā)的Zirmbrane? 3D 系列三維復合隔膜產(chǎn)品（簡稱“三維膜”），并對核心材料的發(fā)展趨勢進行了展望。
康鵬教授介紹了堿性電解水制氫技術（ALK）在綠氫產(chǎn)業(yè)中的重要地位。他指出，作為一種相對成熟且成本較低的技術，ALK技術在全球綠氫市場中將長期占據(jù)重要地位。其中，核心隔膜材料對于ALK電解水的能耗和安全性至關重要。
復合隔膜最早應用于西方國家電解槽，具有較低的內阻和較強的隔氣性能，常搭配先進電極和柔性槽體，表現(xiàn)出優(yōu)秀的電解性能和動態(tài)響應特性，在大型電解項目上獲得了較多應用。然而現(xiàn)階段國內電解槽常采用雷尼鎳電極，具有較高的表面粗糙度，對常規(guī)復合隔膜的適配性要求更高。
基于此，為更好的適應國內電解槽發(fā)展現(xiàn)狀，碳能科技基于第一性原理，創(chuàng)新的開發(fā)了更適配國內槽體結構的三維復合隔膜。該三維膜具有類似鳥巢的交織一體化結構，在熱穩(wěn)定性和耐摩擦性上具有顯著優(yōu)勢，與雷尼鎳電極的匹配程度更高。同時其三維交織一體化結構提供了更優(yōu)秀的抗擠壓、耐折裂性能和粉體結合強度，有助于提高與槽體裝配的適用性，增強運行過程可靠性，是一款與國內現(xiàn)有電解槽體系完美適配的產(chǎn)品。
三維復合隔膜示意圖
三維復合隔膜截面SEM照片
此外，新型三維復合隔膜延續(xù)了常規(guī)復合隔膜的納米多孔、永久親水特性，與PPS布隔膜相比，具有較低的電解小室電壓和較好的泡點壓力(2±1bar)，在保證安全性的同時可大幅降低電解能耗。三維膜的特點更適配傳統(tǒng)電解槽，可大幅降低綠氫LCOH的成本，在電解水制氫領域具有廣闊的應用前景和重要的戰(zhàn)略意義。
在雙碳背景下，全球氫能行業(yè)迎來快速發(fā)展期，可再生能源制氫對綠色低碳轉型將起到重要支撐作用。氫作為一種最佳的碳中和能源載體，在應對氣候變化與能源轉型挑戰(zhàn)方面具有廣闊潛力。隨著可再生能源價格的逐步下探，加之電解槽成本的下降和技術改進帶來的效率提高，增加了綠色氫生產(chǎn)的商業(yè)可行性。綠氫技術的發(fā)展核心是關鍵材料的進步，碳能科技作為一家研究型“碳中和”技術公司，在綠色制氫裝備核心材料方面提出了碳能解決方案，開發(fā)出了符合新型電解槽應用的三維復合隔膜產(chǎn)品，助力我國綠氫發(fā)展，為實現(xiàn)雙碳目標貢獻碳能力量。
