碱性电解槽旁路电流对制氢工厂的影响

简介--可再生能源供电存在间歇性，当其用于驱动电解槽时，带来了诸多挑战。这包括供电不稳定对运行的冲击、低负荷下氢氧混合加剧的安全隐患，以及在部分负荷运行时高旁路电流导致的电流效率下降。 一、旁路电流的成因及其对碱性电解槽的影响 旁路电流，也叫寄生电流或泄漏电流，是指电流没有走设定的电解路径，而是沿着电堆中电阻更低的路径流走的现象。在工业规模的碱性电解水（AWE）电堆中，电解槽通常采用双极性结构（电解小室串联）和带循环的共用歧管供应系统（电解液并联流动），这种设计很容易在共用歧管内形成显著的旁路电流（离子分流）。如图所示，电解池在电气上是串联的，但电解液的供应系统却是并联的。-登录查看全文

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简介--共用循环的电解液管路如同“盐桥”，为电流提供了额外的低电阻通道。这会导致电流和电势分布不均，进而引发腐蚀问题并降低效率（电流效率下降）。旁路电流在液流电池、电解槽和燃料电池中普遍存在，设计时必须重视并 ...-登录查看全文

简介--旁路电流的危害显著：造成功率损耗、降低电流效率、导致各小室性能不均、引发腐蚀、干扰流体流动（液压故障）、影响产品纯度并增加反应物消耗。高压系统因其在成本和电力电子转换效率方面的优势更受青睐，所以串联双 ...-登录查看全文

简介--行业通常的做法是采用长而细的回流管，增加歧管区域的电阻，以此最小化旁路电流。即便如此，采用内部分流歧管设计的工业电堆，其串联小室的数量通常不宜超过50个。超过此限值，旁路电流会急剧增加，导致有效电流损失 ...-登录查看全文

简介--二、核心研究发现及其对制氢工厂的启示 单台AWE电堆能效表现分析： 负荷影响： 降低电解槽运行负荷会大幅提高旁路电流比例。有数据显示，满负荷（100%）时旁路电流约占16.8%，而当负荷降至30%时，这一比例跃升至7 ...-登录查看全文