質(zhì)子交換膜電解槽測試解決方案

      在“雙碳"目標(biāo)背景下，氫能在國家戰(zhàn)略層面的戰(zhàn)略地位愈發(fā)凸顯。將電解水技術(shù)與可再生能源發(fā)電相結(jié)合，可將多余的電能以化學(xué)能的方式儲存在氫氣中，平抑可再生能源波動，提高消納水平，推進(jìn)能源清潔化替代。

      質(zhì)子交換膜（PEM）電解水技術(shù)具有直流電耗低、電流密度高、電解槽體積小、運(yùn)行壓力高并可差壓運(yùn)行、功率調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)勢，與波動性較大的風(fēng)電和光伏有很好的適配性，近年來發(fā)展迅速。

      制氫系統(tǒng)的運(yùn)行效率與電解槽的性能直接相關(guān)，根據(jù)《低溫水電解制氫系統(tǒng)穩(wěn)動態(tài)及電能質(zhì)量性能測試方法》，制氫系統(tǒng)的測試方案包括穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能（產(chǎn)氫試驗、能耗試驗、效率試驗）和暫態(tài)運(yùn)行性能（啟動試驗、關(guān)機(jī)試驗、熱待機(jī)狀態(tài)試驗、調(diào)節(jié)范圍試驗、暫態(tài)響應(yīng)試驗等）。針對PEM電解槽的性能測試，歐盟委員會聯(lián)合研究中心（JRC）提出了相應(yīng)的測試流程，如極化曲線、電化學(xué)測試、敏感性測試、耐久性測試、單體一致性分析、氫中氧/氧中氫在線測試等。以極化曲線的測試為例：在恒定槽溫以及恒定氣壓的條件下，以一定步長的供電電流的變化引起電解槽電壓改變，通過I-V曲線檢測電解槽的性能。PEM電解槽測試解決方案正是參考以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。

產(chǎn)品外觀示意圖

      HETS-PWE-S系列旨在為PEM電解槽制氫提供一個精準(zhǔn)、可靠和便捷的測試平臺，分為桌面式（單池）、臺架式以及集裝箱式。由氣液分離單元、氣體濃度監(jiān)測單元、氣體冷卻干燥及水熱管理模塊、壓力聯(lián)動控制模塊、測控單元與安全保護(hù)模塊等組成。通過測試系統(tǒng)平臺的在線數(shù)據(jù)監(jiān)測和處理，分析被測電解槽的性能、壽命、可靠性和安全性等，適用于PEM電解槽的研發(fā)、檢定和下線測試。下圖為500W電解槽測試臺的相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

極化復(fù)合電壓方波耐久測試

電解槽耐久測試溫度控制

（1）高精度、高可重復(fù)性的電化學(xué)測試能力；

（2）氫氣/氧氣自動背壓控制，滿足常壓到高壓范圍陰陽極均壓、差壓的控制能力；

（3）具備水路溫度/壓力/流量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測、自動補(bǔ)水、電解液回收（大功率測試臺）等功能；

（4）具備高效氣水分離、氧中氫/氫中氧（選配）濃度在線檢測、氮?dú)庾詣哟祾叩裙δ埽?/span>

（5）具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄與分析、軟硬件多級安全保護(hù)策略和功能；

（6）具備自定義腳本、單電池電壓監(jiān)測、高精度數(shù)據(jù)采集和控制功能，滿足7×24小時無人值守全自動運(yùn)行；

（7）10%~150%寬功率工況精準(zhǔn)調(diào)控能力；

（8）系統(tǒng)設(shè)計美觀，各類接口功能齊全，操作方便，結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方便運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝；

（9）系統(tǒng)兼具對AEM電解槽單池制氫系統(tǒng)進(jìn)行測試的功能（桌面式測試臺）。

       PEM電解槽測試解決方案包含的電解槽測試系統(tǒng)產(chǎn)品已有完整譜系，包括單池、多通道單池、短堆以及兆瓦級等，產(chǎn)品應(yīng)用于多家一線企業(yè)和高校。