堿性電解水技術(shù)發(fā)展至今已近接近200多年的歷史了，實(shí)際上復(fù)盤整個(gè)發(fā)展歷程，堿性電解技術(shù)在能耗、結(jié)構(gòu)、材料等層面已經(jīng)取得了不錯(cuò)的進(jìn)步，盡管在當(dāng)下突然爆發(fā)的綠電制綠氫對(duì)裝備提出了更高的要求。更高的要求也促進(jìn)了更多的研發(fā)投入和技術(shù)進(jìn)步，盡管一邊在解決有沒(méi)有的問(wèn)題，一邊又在解決好不好的問(wèn)題！

有賴于各種專家都在給出各種定義和預(yù)判，也給不明就里的人造成了一種堿性電解槽就是“不登大雅之堂”的地?cái)傌浀氖聦?shí)誤判，但我更喜歡用建立在理論基礎(chǔ)上再結(jié)合已經(jīng)發(fā)生的真實(shí)事實(shí)說(shuō)話，盡管有些老生常談，但還是想再次表達(dá)一下堿性槽的可能性和可見的發(fā)展事實(shí)。常規(guī)來(lái)看大家認(rèn)知的堿性槽的確存在一些不足（物美價(jià)廉先不論），比如不能在較低負(fù)載下工作，比如變載能力弱，比如電耗高，比如傻大粗，等等，因而造成了大家對(duì)這種技術(shù)下了一些武斷性的結(jié)論，而把更多的光環(huán)給了一些新的技術(shù)路線，我不批判新的技術(shù)路線也雙手贊成更多技術(shù)路線突破給氫能產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更多的希望，但我也更堅(jiān)信堿性技術(shù)也可以更多的突破，向所謂的“超級(jí)堿性”邁進(jìn)，這種堅(jiān)信不是妄言，而是基于不少企業(yè)所取得的成果，我們同行從業(yè)者也更需要廣闊的胸襟去接納市場(chǎng)上出現(xiàn)的進(jìn)步（盡管有些企業(yè)宣傳層面有些夸張），而不是一種酸葡萄心理！下面就簡(jiǎn)單列舉一些針對(duì)“超級(jí)堿槽”的發(fā)展趨勢(shì)和變化。

一、高電密的變化趨勢(shì)

1、實(shí)際上從全球堿性技術(shù)來(lái)看，但凡大家有些見識(shí)，真正調(diào)研過(guò)全球堿性產(chǎn)品技術(shù)路線，應(yīng)該不能否認(rèn)高電密的存在也是經(jīng)過(guò)N多年實(shí)踐的驗(yàn)證。當(dāng)然一些人又會(huì)說(shuō)小和大的區(qū)別，不可否認(rèn)從小到大有其需要克服的工程問(wèn)題，但是你沒(méi)能力克服不代表整個(gè)行業(yè)就不能克服。也看看我們傳統(tǒng)圓形堿槽是不是已經(jīng)經(jīng)歷或者正在經(jīng)歷直徑從幾十個(gè)厘米一直增加到200~300個(gè)厘米這個(gè)過(guò)程？

2、再看各企業(yè)的實(shí)際推出的新品。電密從2000A/m2，到3000，到4000，到6000，到8000，到10000+，總不能說(shuō)這些企業(yè)都在浮夸（或許略有一些）。有哪些企業(yè)達(dá)到這樣個(gè)水準(zhǔn)，大家可以去自行了解，我掌握的情況是除了已經(jīng)公布的企業(yè)之外，還有不少企業(yè)正在埋頭憋著大招，也期待大家不遠(yuǎn)的將來(lái)能看到更多的事實(shí)數(shù)據(jù)。

3、高電密實(shí)際上略等價(jià)于高功率密度，也意味著同樣電功率下可以小型化和輕量化。

4、高電密也會(huì)帶來(lái)更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和變載能力（快速變載也要考慮安全問(wèn)題）。

二、更寬泛的工作負(fù)載范圍

1、如果大家真正有在設(shè)備使用現(xiàn)場(chǎng)看到過(guò)設(shè)備工作或者真正調(diào)研過(guò)傳統(tǒng)堿槽的工作負(fù)載范圍，應(yīng)該都會(huì)有一些概念，基本上是在40%或者50%以上才能穩(wěn)定安全工作，實(shí)現(xiàn)較大范圍的變載是比較漫長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程，所以原有的更多工作場(chǎng)景是一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)載工作過(guò)程。

2、再全球來(lái)看現(xiàn)狀產(chǎn)品的負(fù)載范圍參數(shù)。負(fù)載10%，15%，20%這些已經(jīng)不是一家（知名企業(yè)）的產(chǎn)品數(shù)據(jù)了。更何況也實(shí)實(shí)在在見證過(guò)低負(fù)載工作的產(chǎn)品。

三、更快的冷啟動(dòng)時(shí)間

1、盡管針對(duì)冷啟動(dòng)有不同的定義，但大體上基本認(rèn)知還是比較一致。本質(zhì)上就是解決如何讓參與電化學(xué)反應(yīng)的氫氧化鉀（電解質(zhì)）短時(shí)內(nèi)能有比較高的溫度提升。

2、對(duì)于任何一種電解系統(tǒng)，開機(jī)前都會(huì)有必要的氮?dú)獯祾撸ū撼猓?，這不屬于冷啟動(dòng)范疇。

3、盡管理論上可能沒(méi)有PEM那么好，但是如何能做到從2個(gè)小時(shí)到一個(gè)小時(shí)，再到半個(gè)小時(shí)甚至更短時(shí)間？如何減少堿液量，如何提升加熱速度，如何控制在一個(gè)局部范圍內(nèi)是不是我們可以做功的地方？

4、至少對(duì)于大系統(tǒng)做到30分鐘以內(nèi)也不是一個(gè)太難的事兒，而且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

四、催化劑的改進(jìn)

1、根深蒂固的觀念認(rèn)為如果把貴金屬引入堿性就會(huì)導(dǎo)致堿性原有的物美價(jià)廉就不存在了。事實(shí)上我們關(guān)注電解槽上催化劑的成本應(yīng)該關(guān)注的是每Kw的成本，而不是關(guān)注每單位面積的成本。不見得引入貴金屬就會(huì)導(dǎo)致成本飆升，可以低載量的事倍功半。也不要自以為是的試了很多就武斷的得出一些結(jié)論，那是因?yàn)榇蠹医佑|到的催化劑配方和形態(tài)還不夠多，不能僅基于自己的認(rèn)知范圍去妄下結(jié)論，要承認(rèn)自己的認(rèn)知不足。

2、堿性催化劑的可選擇范圍已經(jīng)很廣泛了，盡管被實(shí)際工程驗(yàn)證的進(jìn)度各異，但材料從雷尼鎳（也會(huì)有不同的粒度、形貌、包覆形態(tài)等也會(huì)有各種性能的差異）、多元合金、貴金屬摻雜、缺陷體、陶瓷體、石墨烯載體等等；工藝從熱噴涂、等離子噴涂、原位生長(zhǎng)、化學(xué)鍍、等離子體沖擊等等，有些還可以有材料和工藝的組合。作為一個(gè)見證者和旁觀者實(shí)實(shí)在在看到了呈現(xiàn)的各種不同性能。所以我是不敢妄言催化劑已經(jīng)達(dá)到了天花板。

3、當(dāng)然催化劑層面的所有努力都是為了進(jìn)一步降低過(guò)電位，增加反應(yīng)活性，當(dāng)然也要兼顧耐久性和成本問(wèn)題。

五、隔膜材料的演變

1、從隔膜承載的功能或者要求來(lái)看，隔氣透液、低離子電阻、能承載更高的電密等。我們也正在見證從替換石棉隔膜而來(lái)的PPS正在經(jīng)歷的變化，以及復(fù)合隔膜或者其他離子膜正在前進(jìn)的方向。

2、盡管這些產(chǎn)品需要經(jīng)歷一個(gè)比較漫長(zhǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證過(guò)程，但至少已經(jīng)看到了不錯(cuò)的初步測(cè)試數(shù)據(jù)。

六、結(jié)構(gòu)的演變

1、實(shí)際上槽體的外形結(jié)構(gòu)并不是重點(diǎn)，圓和方都有其優(yōu)劣。

2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)要承載的功能才是重點(diǎn)。當(dāng)然可拆卸和便捷維護(hù)能給大項(xiàng)目帶來(lái)更低的維護(hù)成本，但也不一定是唯一選擇。

3、目前來(lái)看已經(jīng)有圓形、方形；方形又分為單片獨(dú)立和模組獨(dú)立（類似PEM結(jié)構(gòu)）；當(dāng)然方形又有帶壓不帶壓的做法。各自優(yōu)缺暫且不表，先讓子彈飛一會(huì)兒再去評(píng)價(jià)。

總而言之，可喜的變化是越來(lái)越多的英明人士已經(jīng)在關(guān)注和積極參與到“超級(jí)堿性”的發(fā)展，可悲的是一些頑固的榆木疙瘩吃著酸葡萄固步自封。以上既有第一層的性能追求，也有內(nèi)在改善方向的表達(dá)，所以略有邏輯混亂，但大概不影響本意表達(dá)。于我更希望所有的技術(shù)路線都有大的突破，堿性也好，PEM也罷，其他新式的AEM或者無(wú)膜電解更是持有足夠多的好奇，畢竟對(duì)于終端市場(chǎng)衡量的標(biāo)準(zhǔn)只有“性價(jià)比”！

來(lái)源：氫眼所見