目前國內(nèi)和電解槽能效指標(biāo)相關(guān)的大概只有兩個(gè)文件可以參考，一個(gè)是GB 32311-2015《水電解制氫系統(tǒng)能效限定值及能效等級》，另一個(gè)則是今年最新發(fā)布的團(tuán)標(biāo)T/CAB 0166-2022。另外相關(guān)的直接指標(biāo)其實(shí)就是三個(gè)：單位能耗、產(chǎn)氣量（電流測試值計(jì)算氣體產(chǎn)氣量）、制氫效率。

其中在GB中定義了單位能耗和產(chǎn)氣量，在T/CAB中定義了制氫效率（本質(zhì)上還是單位能耗，只是再具體化了一些邊界指標(biāo)）。今天我們僅簡單介紹標(biāo)準(zhǔn)中定義的計(jì)算方式，具體測試的標(biāo)準(zhǔn)條件等約束邊界，大家可以找原標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)。

一、產(chǎn)氣量（電流測試值計(jì)算氣體產(chǎn)氣量）

1. 根據(jù)電解原理：

   任何物質(zhì)在電解過程中，數(shù)量上的變化服從法拉第定律。

2. 電解槽的法拉第定律：

   在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,用2x96 500C電量,可電解1moL水,制取1 moL氫和 0.5 moL氧。1moL氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為22.43/1000 m3。故在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,制取1mol氫氣所需理論電量為下式:

    

   

3. 電流測試值計(jì)算氣體產(chǎn)氣量：

   電流測試值計(jì)算氣體產(chǎn)量按下式進(jìn)行：

   

1. 單位能耗值W的計(jì)算

   單位能耗值W由兩部分組成,即直流單位能耗值Wd和交流單位能耗值Wa。

2. 直流單位能耗值Wd的計(jì)算

   2.1根據(jù)電解槽的直流電壓U及電解小室數(shù)n，按下式求出電解槽平均小室電壓E。

? ?2.2直流電耗Wd的計(jì)算。

3.交流電耗Wa的計(jì)算

三、制氫效率（來自于團(tuán)標(biāo)）

1.根據(jù)測得的直流電壓值，電解槽的小室數(shù)，按照 GB 32311-2015 計(jì)算出電解槽在測試條件下工作壓力下的平均小室電壓及單位直流能耗 Wd。

2.制氫系統(tǒng)標(biāo)定單位能耗中直流能耗(Wds)按照 3.2 MPa 氫氣堆出口壓力進(jìn)行核算，當(dāng)出口壓力低于 3.2 MPa 時(shí)，氫氣壓力提升至 3.2 MPa 所需耗電量按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

3.根據(jù)測得的堿液泵、補(bǔ)水泵及控制用電功率，按照 GB 32311-2015 計(jì)算出制氫系統(tǒng)的交流單位能耗 Wa。

4.制氫系統(tǒng)標(biāo)定單位能耗（kWh/Nm3@2500 A/m2）等于 W=Wds+Wa。

總結(jié)：

1.團(tuán)標(biāo)的制氫效率僅是對GB里面單位能耗邊界條件的一個(gè)詳細(xì)補(bǔ)充說明，無太大新意，比如約定了電密、約定了壓力等條件。

2.目前法定的能耗以及產(chǎn)量測試法以上是僅可依照的標(biāo)準(zhǔn)。

3.另采用實(shí)際產(chǎn)生氣體進(jìn)行收集計(jì)量，然后根據(jù)電耗再計(jì)算可以稱之為溶劑法。但是此法極度依賴于氫氣流量儀表，理論上采用熱值質(zhì)量流量計(jì)可能會比較能準(zhǔn)確一點(diǎn)計(jì)量，但可能也無法實(shí)際準(zhǔn)確表征，畢竟氫氣受溫度和壓力的影響太大。

原文始發(fā)于微信公眾號（氫眼所見）：電解槽能耗相關(guān)指標(biāo)知識小科普