SPE 水电解制氢技术的发展

舰船防化

2009年第2期，43~47 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS No.2, 43~47

SPE水电解制氢技术的发展

郭淑萍，白松

(中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸，056027)

摘要：简要介绍了SPE制氢的基本原理、结构和近几年的发展。通过试验阐述SPE水电解装置的主要技术性能，同时论述与其他现场制氢设备相比该技术的优缺点，指出SPE制氢是最有发展潜力的制氢技术，是未来水电解制氢研制和发展的主要方向。关键词：SPE；质子交换膜；电极；氢气

中图分类号：TQ116 文献标识码：A

Development of Hydrogen Generation Technology by SPE

Guo Shu-ping, Bai Song

(The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027, China)

Abstract: The basic principle of hydrogen generation technology by SPE including its structure and development trend in recent years are introduced in this article. The main technical specification and performance are also described for the hydrogen generator by SPE after test. Meanwhile, the technical features are given via the comparison to the other method of hydrogen generation technology. It points out that, the hydrogen generation technology by SPE is one of the most potential one for hydrogen generation and will be the major direction of research and development for hydrogen generation. Keywords: SPE, Ion-exchange membrane, Electrode, Hydrogen gas

SPE电解槽是由若干个电解小室以双极压滤型式串联组成的。电解小室又由电极、喷涂铂族金属催化剂的质子交换膜、密封垫等组成。质子交换膜主要是由全氟磺酸质子交换膜构成。各小室由端板和拉紧螺杆压紧。电解槽设有O2/H2O出口、氮气吹扫口、H2/H2O出口和去离子水进口。电解槽是制氢系统的核心部件，辅助设备还包括氢和氧分离器、循环泵、给水和去离子水设备、热交换器和电源以及控制面板等。

当向电解槽质子交换膜的阳极供给去离子水并通以直流电时，水就被电解，在阳极上产生氧气，阳

0 引言

目前，掌握固体聚合物电解质（SPE）水电解制氢技术的只有少数几个国家，如美国、英国和日本。SPE制氢技术已从军用走向工业化道路，一些国家正在利用SPE技术研制工业用的水电解制氢设备。SPE制氢技术具有其他现场制氢技术所不具备的优点，它除产品气体纯度高外，还有维护量少，制氢成本低，没有腐蚀性液体，对环境没有任何污染等优点。随着燃料电池汽车和空间技术的高速发展，SPE技术也必将得到快速发展。

1 SPE制氢装置的工作原理和基本组成