盘点:PEM制氢电解槽测试系统厂商及产品概览
盘点:PEM制氢电解槽测试系统厂商及产品概览
随着PEM制氢电解槽的大规模商业化进程不断推进,专业的测试系统在电解槽的开发和生产过程中扮演着至关重要的角色。这些测试平台能够监控电解槽的各项参数和运行状态,实现包括伏安特性曲线在内的性能测试、敏感性测试以及寿命评估等多项功能。本文将为您介绍多家主流厂商的PEM制氢电解槽测试系统及其产品特点。
一、KEWELL科威尔
科威尔技术股份有限公司是一家以测试电源为基础产品,为多行业提供测试系统及智能制造设备的综合性测试装备公司。公司目前主要产品线有测试电源、氢能测试及智能制造装备、功率半导体测试及智能制造装备等。产品主要应用于新能源发电、电动车辆、氢能、功率半导体等工业领域。
产品:E500系列、E500-H单池高压版、单池多通道版、HETS-PEM-S系列电解槽测试等。
以E500-L单池常压版为例,该系统运行压力最高2bar,由去离子水循环系统、氮气吹扫单元、压力调节单元、气水分离单元、气体分析预处理单元、PLC采集与控制单元、人机操作单元和安全监控单元等组成,采用公司自主开发的系统测试软件,可满足PEM电解槽的极化曲线、电化学测试、氧中氢浓度在线测试、敏感性测试、耐久性测试、产氢能耗效率、产氢质量测试和产品寿命等测试。
E500-L单池常压版系统结构示意图
产品功能包括:
- 极化曲线测试功能
- 手动和自动运行模式
- 电池电压监测功能
- 氢/氧压力、温度测试功能
- 氧中氢浓度在线检测功能
- 氢/氧自动背压功能
- 高效汽水分离功能
- 水路温度、流量及压力控制功能
- 全自动补水功能
- 水路电导率监控功能等
二、北京格睿能源科技有限公司
北京格睿能源科技有限公司成立于2021年,公司围绕氢能和燃料电池相关领域,以测试设备为基础产品,提供领先的高性能高可靠测试技术解决方案,为氢能行业提供“制-储-运-加-用”测试设备与数字服务。公司依托北京科技大学和清华大学氢能与燃料电池团队,经过多年技术积累,研发产品涵盖了燃料电池堆测试设备、燃料电池系统测试设备、电解槽测试设备以及关键零部件和材料测试设备等,可提供百瓦级至百千瓦级全功率范围的电解水制氢和燃料电池测试设备,并为客户提供智能化测试数据处理分析软件和测试服务。目前,产品已在国内多家高校、相关企业中得到应用,并成功开拓了海外市场。
产品:100W 桌面式PEM电解槽测试台、全独立八通道 100W PEM电解槽测试台、整体式八通道 100W PEM电解槽测试台、5KW PEM电解槽测试台、500KW PEM电解槽测试台、GR-WETS-PEM-S500K 系列电解水制氢槽测试系统等。
以GR-WETS-PEM-SC100 系列为例,该测试设备由去离子水循环系统、氮气吹扫单元、气水分离单元、气体分析预处理单元、PLC 采集与控制单元、人机操作单元和安全监控单元等组成,采用公司自主开发的系统测试软件,可满足电解槽的极化曲线、产氢能耗效率、产氢质量测试和产品寿命等测试。
GR-WETS-PEM-SC100 系统结构示意图
产品功能包括:
- 阳极进水温度控制
- 阳极水流量控制
- 夹具辅热温度控制
- 阳极出口温度测量
- 阴极(氢侧)自动背压
- 阴极产氢测量
- 氧中氢浓度在线切换检测
- 氢气流量在线切换检测等
三、大连锐格新能源
大连锐格新能源科技有限公司成立于2009年,是国内最早专门从事氢能检测装备研发、设计与生产的高科技企业之一,拥有目前氢能行业最齐全的检测装备产品系列,目前产品覆盖PEMFC、PEM电解水和SOFC三大品类,主要包括燃料电池测试平台、燃料电池发动机测试系统、燃料电池系统部件测试平台、电解水设备测试平台、燃料电池及系统产线测试产品、燃料电池发动机测试实验室搭建等全系列氢能检测装备。
产品:PEM(AEM)电解水制氢测试平台系列等。
PEM(AEM)电解水制氢测试平台系列是针对PEM(AEM)制氢电解槽设计的一款测试平台,适用额定功率范围100W~1MW之间的PEM(AEM)制氢电解槽的性能评价。PEM(AEM)电解池测试系统可按照用户操作条件实现PEM(AEM)电解池的性能测试、敏感性测试、部件选型、寿命评估和理论基础研究等功能。通过操作软件实时控制、监测并显示PEM(AEM)电解池运行过程中的各种参数和工作状态,包括水的温度、压力、流量,电压、电流,冷却水温度、产生氢气的温度、压力、露点、纯度等参数,来实现PEM(AEM)电解池在各种不同的工况下的工作。
PEM(AEM)电解水制氢测试平台系统结构示意图
产品功能包括:
- 数据采集、存储功能:能够实时采集并存储电解槽的水流量、气体流量、温度、压力、电流、电压等信号;
- 背压功能:氢气/氧气自动(手动)背压控制,满足常压到高压范围阴阳极均压、差压的控制功能;
- 气体干燥功能:具备气液分离、气体冷却/干燥/过滤、气体流量精确测量;
- 氮气自动吹扫功能:出现故障或停机时,自动氮气(高压/低压)吹扫,置换氢气管路中氢气;
- 去离子水路控制功能:温度/流量精确调节、电解液回收、电导率在线监测、自动补水等功能;
- 安全连锁及保护功能:软硬件多级安全保护策略和功能;
- 电解池的性能测试(伏安特性曲线)、敏感性测试、部件选型、寿命评估功能;
- 设备稳定性及可靠性:满足7×24小时无人值守全自动运行。
四、NBT拜特
NBT拜特创立于2005年,是国内新能源测试领域的开拓者,也是国内领先的新能源行业测试设备和技术服务提供商。公司主要业务涵盖锂电和氢电测试设备两大板块,凭借敏锐的市场触觉,优秀的产品品质,持续创新和迭代开发能力,为新能源行业用户提供丰富的产品组合和测试技术解决方案。
产品:PE-1K/50K/500K/1MW电解制氢测试系统等。
PE-1K/50K/500K/1MW电解制氢测试系统旨在为PEM电解槽制氢提供稳定测试系统,本系统由循环水系统模块、背压模块、降温除湿模块、氮气吹扫模块、PLC采集与控制模块、人机操作和安全监控模块等组成。用于检验电解槽的极化曲线、单池一致性、产氢能耗效率,产氢质量测试和产品寿命测试。
PE-1K/50K/500K/1MW电解制氢测试系统结构示意图
产品特点包括:
- 高效的水汽分离器设计,确保气体流量的精确测量
- 具备安全自动防护操作,可选择执行降载、卸载、断路、降压、中断反应水供应等防护措施
- 具备CV、CC、CP等多种运行模式,单池电压检测及防护,电源输出电压、电流、功率检测及防护功能
- 全自动化无人值守操作
- 完整的软硬件安全运行保护机制及定制化服务
- 生成气精确流量测量,氢中氧,氧中氢在线质量分析,高压低压控制模式
五、律致新能源
律致是一家致力于为氢能装备、燃料电池系统及核心零部件提供开发测试和智能制造解决方案的创新型技术企业。公司目前为国家级高新技术企业、上海市“专精特新”企业、嘉定区“小巨人”企业,并荣获2021年度中国机械工业科技进步一等奖。公司在汽车、新能源及自动化领域拥有专业的能力和丰富的经验,依托上海交通大学坚实的“产学研”平台,力争成为中国氢能和燃料电池领域的技术领跑者。
产品:EC系列PEM电解水测试台。
EC系列PEM电解水测试台是用于对PEM电解槽进行详细评估和表征的全功能设备。包括集成电源,电化学工作站,EIS阳抗测试仪,以及用于温度,压力,流速监视的实时传感器,是对电解槽进行测试,诊断和分析的理想实验室选择。
产品特点包括:
- 高达10Mpa的背压控制解决方案
- 可选的手动/自动背压模块
- 电解电源最大高达1000V的电压,10000A的电解电流
- 可靠的安全互锁装置,强制通风监测模块,使测试更安全有效
- 选配气相色谱仪模块
- 气体纯化模块,纯度99.999%
- 标配阻抗测试模块,10mHz-10kHz的频率范围
- 单节电解槽可选电化学工作站
- 标配阴极水回收单元
- 定制化防爆仓,使用氢更合规
- 高效的远程监控软件,使测试效率更高
六、宇科创新
大连宇科创新科技有限公司(简称“宇科创新”)成立于2018年,是国家级高新技术企业、省级“专精特新”企业。目前,宇科创新已在电解水制氢测试设备方向展现出了明显优势,在主流的PEM、ALK、AEM等几种类型电解水制氢测试产品均有案例。
产品功能包括:
- 氢气流量:PEM电解槽测试设备为500~1000Nm3/h。
- 系统额定压力最大可达6MPa,防爆设计。
- 电解电压及电流可个性化调整,可模拟风电或光伏发电场景。
- 根据型号的不同,巡检节数最大支持1080节。
- 具备氢、氧纯度检测能力。
- 系统工作温度范围RT~90℃。内循环温度通过加热电解液升温,系统和外循环冷却系统可随时调整。
- 对系统压力、温度、工作电流、循环水量电解液流量、气体浓度等参数进行实时监控,有异常立即报警或者停机。
- 全流程压差自动控制。
- 安全保护参数设置可防止用户错误输入造成该保护未保护。
- 安全故障分级报警处理机制,每级报警值列表。
- 具有实际产氢量质量流量在线测能力,测量精度≤1%F.S。
除了上述公司外,还有一些其他企业和研究机构也在积极研发相关的测试技术和设备,为PEM制氢电解槽的性能优化和质量控制提供支持。随着氢能行业的迅速发展,专用检测设备的应用领域也在不断扩大。