氫能在推動綠色轉型過程中發揮著至關重要的作用,具有脫碳化各種應用的潛力,從重型運輸如卡車、火車和飛機,到鋼鐵生產等多樣化工業過程。氫氣可以直接用作能源載體,也可用於生產衍生物質,如綠色甲醇或氨。 電解技術用於生產綠色氫氣(無二氧化碳污染的氫氣)。在這個過程中,水在電力的幫助下被分解為其組成部分,氫氣和氧氣。當電能來自可再生能源,如風能或太陽能時,生產的氫氣是碳中立的。 目前使用的電解技術包括鹼性電解(AEL, Alkaline Electrolysis)、質子交換膜(PEM, polymer electrolyte membrane)電解、固體氧化物電解(SOE, Solid-Oxide-Electrolysis)、和 陰離子交換膜電解槽 (AEM, Anion Exchange Membrane)。

目前,許多製造商將 PEM 技術視為最有前景的電解槽技術之一。PEM 技術具有多項優勢,例如高電流密度,這可讓堆疊尺寸縮小,同時確保高品質氫氣。根據預測,未來幾年電解法生產的氫氣需求量將大幅增加。為了應對這種增長,必須顯著提高生產能力。因此,有必要將目前電解槽堆疊的生產流程,從以人工操作的流程轉變為全自動化的生產流程。目前,PEM 技術最適合此目的,因為由於高電流密度,電池和堆疊可以保持較小的尺寸。這使得 PEM 技術適用於自動化製造。PEM 技術的一個重大缺點是它需要鉑和銥(IRIDIUM)等稀有材料。這些材料用於電極,因為 PEM 技術在酸性環境中工作,並且需要這些材料來防止電極腐蝕,以實現長期的高穩定性。銥用於陽極,並提高催化劑的活性水平。目前,尚無方法可以去除銥(IRIDIUM)。

銥是一種稀有且珍貴的金屬,其初級材料的開採與鉑礦開採相關。每年開採的銥不到 10 噸,而且這些銥已經被用於其他應用。如果電解槽的擴展主要採用 PEM 技術,未來對銥的需求將明顯超過供應。這將對電解製氫的擴展速度產生負面影響。此外,由於使用稀有材料,PEM 技術的資本成本很高。這可能會導致銥短缺,進一步推高成本。為扭轉這種趨勢,PEM 電解槽和 PEM 電解槽堆的製造商正在努力減少電池中的銥含量,或者盡可能不使用銥。

在測試初期開發階段,會先建構由多個電解槽組成的小型堆疊。一旦出現有潛力的解決方案,便會測試並驗證更大的堆疊組成。為了驗證這些堆疊,需要一台可程式設計的直流電源供應器,以提供進行大量測試所需的電壓、電流和功率。使用 EA 的電源供應器,可以有效地執行功能測試或壓力測試等各種測試。可以精確且動態地應用所需的系統參數,以在所有操作情況下測試開發中的堆疊並分析其耐用性。

透過整合的auto range 寬範圍功能,可以在電壓和電流設定不同的情况下提供全功率(full power),以使用相同的測試裝置測試不同尺寸的堆疊。這可以減少所需的測試設備數量,從而節省時間和費用。EA 的電源供應系統協助 PEM 電解槽製造商開發最佳化的 PEM 電解槽堆疊。EA 10000 系列的電源供應器是提高測試品質和加快開發時間的完美選擇。高電流設備可在單個 4U 機箱中提供高達 1000A 直流電。EA-10000 系列是 EA 產品組合,涵蓋實驗室電源供應器雙向直流電源和帶有功率回饋的電子負載。範圍從便攜式設備到機架系統,可並聯 64 個設備,實現高達 3.84 MW 的優異性能。憑藉高性能標準和廣泛的應用範圍,宏浩創新科技與EA的合作 已成為前瞻性產業的開發合作夥伴。

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