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国家标准计划《质子交换膜电解槽 第3部分:膜电极测试方法》由 TC309(全国氢能标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 中国科学院大连化学物理研究所中国标准化研究院等

目录

基础信息

计划号
20255085-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-05
公示开始日期
2025-08-06
公示截止日期
2025-09-05
标准类别
方法
国际标准分类号
27.010
27 能源和热传导工程
27.010 能源和热传导工程综合
归口单位
全国氢能标准化技术委员会
执行单位
全国氢能标准化技术委员会
主管部门
国家标准委

起草单位

目的意义

氢能是一种清洁、高效的二次能源,是推动和支撑可再生能源大规模发展的理想载体,发展低碳清洁氢能已成为全球共识,电解水制绿氢技术的发展是低碳清洁氢气供给的突破口。

我国新能源发电占比逐年增高、功率大幅波动频繁,电网缺乏快速调峰调频手段。

PEM水电解制氢具备宽范围快速动态响应能力,在新能源消纳、高比例新能源电网功率动态平衡方面应用前景广阔。

由于良好的气体阻隔性和功率波动耐受性,PEM电解槽可在极宽的压力范围内运行。

膜电极是PEM电解槽的核心组成部分,其性能直接决定了电解槽的整体性能,包括电解效率、氢气产量和质量等。

高性能的膜电极能够在较低的电压下实现高效的水电解反应,提高能源转换效率,降低能耗。

膜电极的稳定性对于PEM电解槽系统的稳定运行也至关重要。

在电解过程中,膜电极需要承受高温、强酸性等苛刻的工作条件,如果膜电极的性能不稳定,容易出现催化剂失活、膜的降解等问题,导致电解槽的性能下降甚至失效,影响系统的长期稳定运行。

通过对膜电极的研究,可以进一步优化其结构和材料性能,提高质子传导率,降低电阻,从而提高电解槽的能源转换效率,减少能源浪费,使其在可再生能源制氢等领域更具竞争力,更好地满足能源转型的需求。

目前,PEM电解槽的成本相对较高,限制了其大规模推广应用。

研究膜电极的低成本制备技术,开发高性能、低成本的替代材料,如新型催化剂、质子交换膜等,可以有效降低膜电极的成本,进而降低整个PEM电解槽的制造成本,促进氢能产业的发展。

范围和主要技术内容

本文件规定了总体要求、厚度均匀性测试、铂族金属担载量测试、极化曲线测试、电化学活性面积测试、渗氢测试、电绝缘性测试、膜电极封装材料老化测试等部分。本文件适用于质子交换膜电解槽膜电极的测试。