近年來，氫能産業作爲新一代清潔能源正在迅速發展中，也在我國“碳中和、碳達峰”戰略中發揮著舉足輕重的作用。氫的其中一種主要來源是電解水，電解設備也成爲了氫能儲能的重要裝備。而超聲波噴塗是將碳基催化劑漿料噴塗到用于制氫的電解質膜上的理想選擇。那麽高壓放大器在超聲波噴塗電解制氫産業中具體有哪些應用呢？今天Aigtek安泰電子就帶大家了解一下。

　　電解水制氫的技術路線，目前主要分爲三種：固體氧化物電解水制氫、堿性電解水制氫、以及質子交換膜（PEM）電解水制氫。

　　其中，固體氧化物電解水制氫以Ni/YSZ多孔金屬陶瓷爲陰極,以鈣钛礦型氧化物爲陽極,在陰極上的水被電解爲氫氣和氧離子,氧離子穿過電解質層到達陽極,在陽極上失去電子形成氧氣。

　　但目前，該技術還處在試驗階段,存在使用溫度高、投入大、啓停慢、循環壽命低等技術壁壘

　　堿性電解水制氫電解槽，則由極板、電解質、電極、催化劑、隔膜等部分組成。堿性電解水的電解質爲質量百分數（wt%）爲30%的KOH或NaOH溶液。電解狀態下，陰極水得電子生成氫氣和氫氧根離子，氫氧根離子通過隔膜，陽極氫氧根失去電子生成氧氣。現階段堿性電解水制氫是成本低、技術最成熟、産業化程度最高的電解水制氫技術。

　　質子交換膜（PEM）電解水制氫

　　電解過程中，水被引入陽極，並被電解生成氧氣和質子，質子通過膜遷移到陰極，在那裏它們被還原爲氫氣。在質子通過膜的遷移過程中，由于電場，水分子伴隨質子通過膜從陽極到陰極。即使沒有外部供水到陰極，PEM仍一直保持潮濕，並且在PEM電解槽的典型操作中，作爲反應物的水只在陽極供應。

　　質子交換膜（PEM）電解水制氫原理图

　　質子交換膜

　　質子交換膜是電解槽核心材料之一，占据電解槽成本约10%。质子交换膜需要具备一下特征：良好的质子传导性，以降低隔膜阻抗；一定的力学性能，以为催化剂层提供支撑；一定的化学和热稳定性，保证電解槽性能稳定；较小的渗透性，以隔绝電解水生成的氧气和氢气。

　　在對PEM質子交換膜電解設備進行噴塗時，超聲噴塗系統可配置全自動上下料及翻面系統進行雙面噴塗，並且能夠在膜的每一側應用不同的催化劑配方。塗層的耐久性和可重複性被證明優于其他塗覆方法，從而延長了PEM質子交換膜塗層的使用壽命，且能夠對催化劑塗層的屬性進行精准地控制，爲電解制氫産業創造出最均勻、最有效的薄膜塗層。

　　而爲了給超聲噴塗系統，提供穩定輸出的電源驅動，功率放大器是該系統必不可少的測試儀器之一，ATA-2000系列高壓放大器是一款理想的可放大交、直流信号的高壓放大器。最大差分输出1600Vp-p(±800Vp)高壓，可以驱动高壓型负载。电压增益数控可调，一键保存常用设置，为您提供了方便简洁的操作选择，同时双通道高壓放大器输出还可同步调节，可与主流的信号发生器配套使用，实现信号的放大。

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