Flow Rate: 60ml/min ~ 500 ml/min
Flow Rate: 7000ml/min ~ 50Nm³
Flow Rate: 60Nm³/Hr ~ 200Nm³/Hr
Flow Rate: 60ml/min ~ 500 ml/min
Hochleistungs-PEM-Elektrolyseur zur Wasserstofferzeugung
PEM-Elektrolyseur in Luft- und Raumfahrtqualität für eine robuste Wasserstofferzeugung
Hovogen liefert das hocheffiziente elektrochemische „Herz“ für Ihre Wasserstoffgeneratoren. Unsere PEM-Stacks sind für eine nahtlose Integration entwickelt und bieten branchenführende Stromdichte sowie eine 30-jährige Tradition ausfallsicherer Leistung in den anspruchsvollsten Umgebungen.
PEM-Elektrolyseur-Stacks & Systeme für jede Größenordnung
The versatility and efficiency of scientific hydrogen generators are essential for both research and industrial applications. Hopvogen's scientific hydrogen generator provides a reliable source of ultra-pure hydrogen for research laboratories, CVD production, gas chromatography (GC-CS), and various research applications. Equipped with precision controls and advanced safety features, these generators ensure consistent output and can be seamlessly integrated into laboratory setups or industrial systems.
Wichtige Spezifikationen
01
Power Range
10 kW – 1 MW
04
Lifetime Target
80,000+ hours
02
Operating Temperature
60–70 °C
05
Degradation Rate Target
< 2 µV/h
03
Operating Pressure
30–70 bar
05
Wasserstoffreinheit
> 99,999 % (5N)
Labor- & Analyse-PEM-Stacks (kleine Kapazität)
Leistungsbereich: 60 ml/min bis 5.000 ml/min
Eigenschaften
Speziell für die OEM-Integration in Analysegeräte, Gaschromatographen (GC) und Tisch-F&E konzipiert, liefern unsere kompakten PEM-Elektrolyseur-Stacks kontinuierlich hochreinen Wasserstoff nach Bedarf.
-
Elektrochemische Effizienz & Reinheit: Unsere Stacks verwenden eine proprietäre katalysatorbeschichtete Membran (CCM), die bei außergewöhnlich niedrigen Zellspannungen eine hohe Stromdichte erreicht. Dieser fortschrittliche Wasserspaltungsprozess maximiert die Wasserstoffausbeute pro Watt und garantiert direkt aus dem Stack eine Gasreinheit von 99,999 % (Klasse 5.0) – ideal für empfindliche GC-FID/NPD-Anwendungen.
-
-
Zuverlässigkeit in Luft- und Raumfahrtqualität: Konzipiert für kontinuierliche, wartungsfreie Betriebszyklen. Durch korrosionsbeständige Titan-Bipolarplatten und optimierte interne Strömungsfelder eliminieren diese Module die Degradationsprobleme herkömmlicher Laborgeneratoren. Die S-Serie ist für eine Betriebslebensdauer von über 40.000 Stunden ohne Leistungs- oder Reinheitsverlust ausgelegt.
-
-
Nahtlose OEM-Integration: Der sichere Betrieb mit reinem entionisiertem (DI) Wasser (<1 μS/cm) ohne ätzende Chemikalien und der kompakte Footprint ermöglichen eine einfache Integration in Tischgehäuse und lokale Microgrids.
Anwendung
1. Forschung und Entwicklung: Dieser Elektrolyseur ist ideal für Forschungslabore und akademische Einrichtungen, die Experimente mit Wasserstofferzeugung vor Ort durchführen.
2. Energiespeicherung: Er kann in erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt werden, um überschüssige Energie in Form von Wasserstoff für die spätere Nutzung zu speichern und so zur Netzstabilität und zum Energiemanagement beizutragen.
3. Brennstoffzellen: Der erzeugte Wasserstoff kann als sauberer Brennstoff für Brennstoffzellen verwendet werden, etwa in Notstromsystemen, tragbaren Elektronikgeräten oder kleinen Fahrzeugen.
4. Spezialgasproduktion: Er kann in Branchen eingesetzt werden, die kleine Mengen hochreinen Wasserstoffs benötigen, etwa für die Halbleiterfertigung, Metallbearbeitung oder chemische Synthese.
5. Bildung und Ausbildung: Der Elektrolyseur kann in Schulen und Ausbildungszentren als Lehrmittel dienen, um die Prinzipien der Elektrolyse und Wasserstoffproduktion zu demonstrieren.
CH60-1 (60ml/min)
CH2-1 (300ml/min)
CH6-1 (1000ml/min)
CHL5-1 (2000ml/min)
CH01-1 (100ml/min)
CH4-1 (600ml/min)
CH7-1 (1200ml/min)
.png)
CH8-1 (3200ml/min)
CH02-1 (200ml/min)
CH5-1 (800ml/min)
CH11-1 (2000ml/min)
CHL13-1 (5000ml/min)
Kommerzielle & industrielle PEM-Stacks (mittlere Kapazität)
Leistungsbereich: 1 Nm³/h bis 10 Nm³/h (ca. 5 kW bis 50 kW)
CHL7-7000 (7000ml/min)
CHL-1 (1Nm³/h)
CHL-3 (3Nm³/h)
CHL-5 (5Nm³/h)
CHL-10 (10Nm³/h)
Eigenschaften
Die M-Serie wurde für die nahtlose Integration in Wasserstofftankstellen (HRS), Kraftwerkskühlsysteme und die Halbleiterfertigung entwickelt und schließt die Lücke zwischen Laborforschung und Produktion im Versorgungsmaßstab.
Optimierte elektrochemische Effizienz: Mit einer Hochleistungsarchitektur aus katalysatorbeschichteter Membran (CCM) arbeiten diese Stacks mit einer Spannungseffizienz von 74 % bis 82 % (unterer Heizwert). Das fortschrittliche Strömungsfelddesign gewährleistet eine gleichmäßige Stromverteilung bei Dichten von 2,0–2,5 A/cm² und senkt die levelisierten Wasserstoffkosten (LCOH) für mittelgroße industrielle Anwendungen erheblich.
Industrielle Haltbarkeit & Zuverlässigkeit: Unsere kommerziellen und industriellen Stacks sind für kontinuierliche 24/7-Betriebszyklen ausgelegt und verfügen über Titan-Bipolarplatten mit speziellen Korrosionsschutzbeschichtungen. Diese aus der Luft- und Raumfahrt abgeleitete Konstruktion verhindert die Auswaschung von Metallionen und Membranvergiftung und bietet eine verifizierte Betriebslebensdauer von über 40.000 Stunden mit extrem geringer Spannungsdegradation (<10 μV/Zelle/Stunde).
Hochdruck-Erzeugung nach Bedarf: Kann Wasserstoff mit 99,999 % Reinheit bei einem Differenzdruck von 3,2 MPa (32 bar) erzeugen. Dadurch entfallen mechanische Kompressoren der ersten Stufe, was Stellfläche und Komplexität Ihrer Nebenanlagen (BOP) reduziert.
Anwendung
Ideal geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen. Zu den wichtigsten Anwendungsszenarien gehören:
1. Forschung und Entwicklung: Dieser Elektrolyseur ist ideal für Forschungslabore und akademische Einrichtungen, die Experimente mit Wasserstofferzeugung vor Ort durchführen.
2. Energiespeicherung: Er kann in erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt werden, um überschüssige Energie in Form von Wasserstoff für die spätere Nutzung zu speichern und so zur Netzstabilität und zum Energiemanagement beizutragen.
3. Brennstoffzellen: Der erzeugte Wasserstoff kann als sauberer Brennstoff für Brennstoffzellen verwendet werden, etwa in Notstromsystemen, tragbaren Elektronikgeräten oder kleinen Fahrzeugen.
4. Spezialgasproduktion: Er kann in Branchen eingesetzt werden, die kleine Mengen hochreinen Wasserstoffs benötigen, etwa für die Halbleiterfertigung, Metallbearbeitung oder chemische Synthese.
5. Bildung und Ausbildung: Der Elektrolyseur kann in Schulen und Ausbildungszentren als Lehrmittel dienen, um die Prinzipien der Elektrolyse und Wasserstoffproduktion zu demonstrieren.
Megawatt- & Versorgungsmaßstab-PEM-Stacks (industrielle Kapazität)
Leistungsbereich: 50 Nm³/h bis 300 Nm³/h (ca. 250 kW bis 1,5 MW+)
CH-50 (50Nm³/h)
CH-200 (200Nm³/h)
Eigenschaften
Der MW-Klassen-Stack ist für großflächige grüne Wasserstoffinfrastruktur ausgelegt, einschließlich Wasserstofftankstellen (HRS), grüner Ammoniaksynthese und Energiespeicherung im Industriemaßstab. Mit einer modularen Architektur, die nahtlos von 250 kW bis zu Multi-Megawatt-Arrays skaliert, sind diese Stacks der Maßstab für die Produktion großer Mengen an Hochdruck-Wasserstoff.
-
Hochdichte Leistungsumwandlung: Mit einer speziellen, Iridium-armen katalysatorbeschichteten Membran (CCM) arbeitet die L-Serie mit Stromdichten von über 2,5 A/cm². Dies führt zu einem Energieverbrauch auf Stack-Ebene von <4,2 kWh/Nm³ und senkt die Betriebsausgaben (OPEX) für Wasserstoffprojekte im Versorgungsmaßstab erheblich.
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Schnelle dynamische Reaktion für den Netzausgleich: Unsere Stacks sind für die Integration „hinter dem Zähler“ (Behind-the-Meter) mit intermittierenden erneuerbaren Anlagen (Wind/Solar) optimiert. Die L-Serie kann die Last in Sekunden von 5 % auf 100 % modulieren und ermöglicht es Betreibern, Netzdienstleistungen zu monetarisieren und Spitzen erneuerbarer Energie zu nutzen, die sonst abgeregelt würde.
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Industrielle Tier-1-Haltbarkeit: Ausgelegt für eine Lebensdauer von 20 Jahren mit einem Ziel von 60.000 bis 80.000 Betriebsstunden. Die L-Serie verfügt über in der Luft- und Raumfahrt bewährte Titan-Bipolarplatten mit proprietären Vakuum-Plasma-Spraybeschichtungen. Dies gewährleistet eine leckagefreie Leistung und minimale Spannungsdegradation unter den thermischen Belastungen des Hochlastbetriebs.
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Schlüsselfertige OEM-Integration: Standardisierte Fluid- und elektrische Schnittstellen ermöglichen eine schnelle Integration in containerisierte Nebenanlagen (BOP)-Systeme von 20 ft oder 40 ft.
Anwendung
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Wasserstoffproduktion: Unsere PEM-Elektrolyseure sind speziell für eine effiziente Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse ausgelegt. Sie werden von erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Solar und Wasserkraft gespeist und tragen zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft bei.
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Chemische Industrie: Im Chemiesektor dienen unsere Elektrolyseure als zuverlässige Wasserstoffquelle für verschiedene Syntheseprozesse. Wasserstoff ist essenziell für die Herstellung von Ammoniak für Düngemittel, Methanol für Kraftstoffe und Chemikalien sowie verschiedene Petrochemikalien.
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Metallbeschichtung: In der Metallveredelungsindustrie erzeugen unsere PEM-Elektrolyseure Wasserstoff für Galvanisierungsprozesse. Wasserstoff reduziert Metallionen und verbessert Qualität und Haltbarkeit von Metallbeschichtungen.
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Power-to-X-Anwendungen: Die Vielseitigkeit des von unseren PEM-Elektrolyseuren erzeugten Wasserstoffs ermöglicht seinen Einsatz in Power-to-X-Anwendungen, bei denen überschüssige erneuerbare Energie in Wasserstoff und anschließend in andere Kraftstoffe oder Chemikalien umgewandelt wird (z. B. synthetisches Erdgas, Methanol).
Warum Hovogen-PEM-Stacks wählen?
Wir verkaufen nicht nur Hardware; wir liefern das technologische Fundament für Ihre Energiesysteme. Unsere Stacks sind so konzipiert, dass sie die zuverlässigste Komponente in Ihrer Stückliste (BOM) sind.
Fortschrittliche Membran-Elektroden-Einheit (MEA): Hergestellt mit geringer Iridium-Beladung und proprietären GDL-Beschichtungen (Gasdiffusionsschicht), um die Degradation zu reduzieren.
Metallische Bipolarplatten: Ein optimiertes Strömungsfelddesign gewährleistet eine gleichmäßige Stromverteilung und ein überlegenes Wärmemanagement.
Ultrahoher Differenzdruck: Kann direkt aus dem Stack Wasserstoff bei 7 MPa (70 bar) erzeugen und reduziert so den Bedarf an nachgeschalteter mechanischer Verdichtung.
Luft- und Raumfahrt-Erbe: Unsere Stack-Architektur stammt aus den Lebenserhaltungssystemen der chinesischen Raumstation Tiangong – entwickelt für wartungsfreien Betrieb und extreme Langlebigkeit.
Konzipiert für eine einfache Integration in die Nebenanlagen (Balance of Plant, BOP)
Wir verstehen, dass ein Stack nur so gut ist wie seine Integration. Hovogen stellt vollständige technische Dokumentationen bereit, um Ihren Ingenieuren bei der Auslegung des umgebenden Systems zu helfen:
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Thermische Modellierung: Detaillierte Wärmeableitungskarten für die Auslegung des Kühlkreislaufs.
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Steuerungslogik: Empfohlene PID-Parameter für Druck- und Durchflussregelung.
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Montage & Footprint: Kompakte, skid-fähige Konstruktionen mit standardisierten Fluidanschlüssen.
Produktindividualisierung
Um die spezifischen Anforderungen von Kunden aus verschiedenen Branchen und Bereichen zu erfüllen, können alle Produkte nach Bedarf individuell angepasst werden. Nach vielen Jahren der Entwicklung haben wir in zahlreichen Branchen praktische Erfahrung gesammelt. Weitere Details finden Sie in unseren Projekten oder sprechen Sie uns direkt an.
FAQ
I. Leistung & Effizienz
F: Wie hoch ist der Energieverbrauch auf Stack-Ebene pro Nm³ Wasserstoff? A: Hovogen-PEM-Stacks arbeiten auf Stack-Ebene (BOL – Beginning of Life) typischerweise mit 3,8 bis 4,4 kWh/Nm³. Dies entspricht einer Spannungseffizienz von etwa 74 % bis 82 % (unterer Heizwert). Bei der Auslegung Ihrer Nebenanlagen (Balance of Plant, BOP) hängt die Gesamtsystemeffizienz von Ihrer gewählten Leistungselektronik und dem Kühlsystem ab.
F: Wie erreicht Hovogen eine hohe Stromdichte ohne schnelle Degradation? A: Wir nutzen einen proprietären Herstellungsprozess für CCM (katalysatorbeschichtete Membran, Catalyst Coated Membrane). Durch die Optimierung der Grenzfläche zwischen dem Iridium-basierten Anodenkatalysator und der Nafion™-basierten Membran erreichen wir Stromdichten von 2,0–2,5 A/cm² bei extrem geringem Spannungsabfall über die Zeit.
II. Integration & mechanische Spezifikationen
F: Kann der Stack mit hohen Differenzdrücken betrieben werden? A: Ja. Unsere Stacks sind für den Hochdruckbetrieb auf der Kathodenseite (bis zu 7 MPa / 70 bar) ausgelegt, während die Anode nahezu unter Umgebungsdruck bleibt. Diese „Differenzdruck“-Fähigkeit ist ein Kernmerkmal unserer aus der Luft- und Raumfahrt abgeleiteten Architektur und ermöglicht es Ihnen, kostspielige Wasserstoffkompressoren im endgültigen Systemdesign zu eliminieren oder zu verkleinern.
F: Welche Anforderungen gelten für den Kühlkreislauf? A: Unsere Stacks benötigen eine Kühlung mit entionisiertem (DI) Wasser, um die exotherme Reaktion zu beherrschen. Für unsere M-Serie und L-Serie empfehlen wir einen Flüssigkeitskühlkreislauf, der eine Auslasstemperatur zwischen 55 °C und 70 °C aufrechterhält. Detaillierte Wärmeableitungskarten (Wärmelast vs. Strom) finden Sie in unserem Integrationsleitfaden.
III. Haltbarkeit & Materialwissenschaft
F: Was sind die erwarteten Kriterien für das „Ende der Lebensdauer“ (EOL) eines Hovogen-Stacks? A: Wir definieren EOL als eine 10%ige Erhöhung der Betriebsspannung oder einen signifikanten Abfall der Gasreinheit (Übertritt/Crossover). Unter Nennbedingungen sind unsere Stacks für eine Lebensdauer von 40.000 bis 60.000 Stunden ausgelegt. Dies wird durch Titan-Bipolarplatten mit speziellen Korrosionsschutzbeschichtungen erreicht.
F: Wie empfindlich reagiert der Stack auf Wasserverunreinigungen? A: PEM-Stacks reagieren sehr empfindlich auf Metallionen (Fe, Cu, Cr). Wir verlangen Speisewasserqualität nach ASTM Typ II (spezifischer Widerstand >1 MΩ·cm). Die Verwendung von Wasser außerhalb dieser Spezifikationen führt zu einer „Membranvergiftung“, der häufigsten Ursache für vorzeitigen Stack-Ausfall.
IV. Vergleich & Integration
F: Warum sollte ein OEM einen Hovogen-Stack einem alkalischen Stack vorziehen? A: Für Systemintegratoren bieten PEM-Stacks drei Hauptvorteile: Stellfläche: Bis zu 3-mal höhere Leistungsdichte als alkalische Stacks. Dynamikbereich: Unsere Stacks können mit 5 % bis 100 % Last arbeiten und sind damit kompatibel mit Solar- und Windanlagen „hinter dem Zähler“. Reinheit: Unsere Stacks erzeugen direkt 99,999 % reinen H2 und reduzieren so die Komplexität Ihrer Trocknungs- und Reinigungsstufen (DeOxo).
F: Bieten Sie kundenspezifische Stack-Größen an oder nur die Standard-M/L-Serie? A: Während unsere Standard-Serie 1 Nm³ bis 300 Nm³ abdeckt, sind wir ein Primärhersteller. Wir können die Anzahl der Zellen in einem Stack individuell anpassen oder die aktive Fläche verändern, um Ihre spezifischen Spannungs- und Durchflussanforderungen für große OEM-Verträge zu erfüllen.