技术项目背景介绍
2014年欧盟提出PEM 水电解制氢技术发展目标：第一步开发分布式PEM 水电解系统用于加氢站，满足氢燃料 汽车需求；第二步生产10MW 、100MW 、250MW 的PEM电解槽，满足工业用氢需求；第三步开发满足大规模 氢储能需求的PEM 水电解制氢系统。国内开展PEM 水电解制氢技术研究目前尚处于研发阶段，其成本高是PEM 水 电解制氢亟待解决的关键问题。
项目简介
本项目拟发展全新低铂载量催化剂制备技术方案制备电极材料，以解决上述问题。通过制备铂纳米颗粒和非 贵金属复合材料作为析氢催化剂，可大幅降低铂载量，获得与商品化铂碳催化剂相当的析氢性能。通过制备单原 子分散的铂催化剂，充分提升了贵金属催化剂的质量活性，以降低贵金属载量。通过纳米碳膜包覆析氢催化剂， 不仅能提升催化剂析氢活性，还能显著增强其稳定性，延长使用寿命。目前，采用高导电的一维纳米介孔材料为 基底，通过电化学循环沉积单原子分散的金属铂，电极材料的铂负载量小于20 μg cm²,且电催化析氢起始电位 小于60 mV, 在10 mA cm²电流密度下对应的过电位小于70 mV,Tafel 斜率小于50 mV dec-1。
项目前景简介
近几年国内可再生能源快速发展，弃水、弃风和弃光问题突出，国家提出探索可再生能源富余电力的转化途 径，加大对可再生能源电解水制氢技术研发与示范支持。采用电PEM 电解制氢纯度可达99.999%,具有明显优 势，但兆瓦级PEM电解槽尚未实现国产。在双碳背景下，能源结构的调整，可再生能源应用的大幅上升，而 PEM电解水制氢的系统响应速度快，适应动态操作的特点非常适用于可再生能源，如风能、太阳能发电的不均匀 性、间歇性，未来应用优势明显。
