PEM vs. eletrolisador alcalino: Qual tecnologia de produção de hidrogênio é mais adequada às suas necessidades?

Na seleção da tecnologia de produção de hidrogênio, a escolha entre um eletrolisador de membrana de troca de prótons (PEM) e um eletrolisador alcalino requer uma consideração abrangente de muitos fatores. A comparação a seguir ajudará você a tomar uma decisão:

I. Desempenho técnico

1. Densidade de corrente e consumo de energia

• Eletrólisador alcalino: A densidade de corrente é geralmente de 0,2–0,4 A/cm², e o consumo de energia do sistema dos dois é semelhante.

• Eletrólisador PEM: A densidade de corrente atinge 1–2 A/cm², e o consumo de energia do sistema dos dois é semelhante.

2. Faixa de carga e velocidade de resposta

• Eletrólisador alcalino: Faixa de ajuste de carga de 40-100%, velocidade de partida e parada lenta (partida a quente de 1 a 5 minutos, partida a frio de 1 a 5 horas), não adequado para energia intermitente, como energia eólica/fotovoltaica - o equilíbrio de pressão é necessário para evitar vazamento de gás.

• Eletrólisador PEM: Faixa de carga 0%–120%, partida e parada rápidas (partida a quente <5 segundos, partida a frio de 5 a 10 minutos), muito adequado para combinar energia renovável flutuante.

2. Fatores de custo

1. Custo do equipamento

• Eletrólisador alcalino: baixo custo, os eletrodos não contêm metais preciosos. A participação no mercado doméstico é alta e o preço do equipamento é de apenas 1/4 a 1/6 do PEM.

• Eletrólisador PEM: alto custo (o preço no exterior é de 1,2 a 1,5 vezes maior que o do alcalino e de 4 a 6 vezes maior que o do nacional), pois o catalisador requer metais preciosos, como irídio e platina. No entanto, o desempenho do preço no exterior é melhor, e a produção nacional está reduzindo custos por meio da localização e da escala.

2. Custo operacional

• Eletrólisador alcalino: baixo custo de equipamento, alto consumo de energia e otimização do consumo de energia no futuro.

• Eletrolisador PEM: baixo consumo de energia pode reduzir custos, mas despesas com equipamentos e metais preciosos aumentam os custos operacionais gerais, e a redução de custos depende do aumento da densidade de corrente, da redução do uso de irídio e da localização.

3. Cenários de aplicação

1. Cenários aplicáveis ​​ao eletrólito alcalino:

• Hidrogênio industrial em larga escala.

• Cenários com baixos requisitos de qualidade da água: pode ser usada água deionizada comum, adequada para áreas com fornecimento limitado de água de alta pureza.

2. Cenários aplicáveis ​​ao eletrolisador PEM:

• Cenário de acoplamento de energia renovável (energia eólica/fotovoltaica): resposta rápida, ampla faixa de carga, adequado para produção distribuída de hidrogênio fora da rede (como ilhas, áreas de mineração).

• Cenário de hidrogênio de alta pureza (como estação de reabastecimento de hidrogênio): produza diretamente hidrogênio de alta pureza sem separação adicional.

IV. Tendências futuras

• Eletrólisador alcalino: foco na redução do consumo de energia (atualização de diafragmas/catalisadores) e na melhoria da densidade de corrente para otimizar ainda mais o desempenho de custos.

• Eletrólisador PEM: por meio de avanços tecnológicos (redução do uso de metais preciosos), localização e redução de custos em escala, espera-se que a participação de mercado se expanda após a redução de custos.

Resumo

• Escolha um eletrolisador alcalino: se a demanda for de produção de hidrogênio em larga escala e de baixo custo, e a pureza da fonte de água precisar ser levada em consideração.

• Escolha o eletrolisador PEM: se você se concentra em resposta rápida, se adapta às flutuações de energia renovável, busca hidrogênio de alta pureza e pode aceitar um investimento inicial mais alto.