従来の電極に代わる新しいチタン電極材料が電極材料の将来のトレンド

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電気分解の核となる成分として、チタン電極高効率、環境に優しい、省エネという利点があり、徐々に従来の電極に取って代わりつつあります。デュアルカーボンを背景に、チタン電極産業は開発の機会をもたらしました。水の電気分解による水素製造の割合の増加は、関連する電極材料の市場空間の拡大を促進すると考えられます。将来的に、チタン電極材料業界は、二重炭素目標の達成を支援するために技術の革新とアップグレードを継続するでしょう。

1. チタン電極業界の概要

電解技術は、電気化学的方法を使用して、陽極と陰極を通してさまざまな塩溶液を電気分解し、新しい材料（金属材料、有機材料など）を調製する新しい技術です。銅箔、アルミニウム箔の電解、ニッケルを抽出する湿式冶金電解など、コバルト、銅、亜鉛の金属、塩化ナトリウム溶液の電気分解による滅菌と消毒のための次亜塩素酸ナトリウムの生成、水の電気分解による水素の生成、およびさまざまな有機化合物の電気合成。電気分解によって生産される製品は、国民経済における重要な原材料です。チタン電極材料は、電気分解プロセスにおける重要なコアコンポーネントです。それらの性能と電極構造は、電解プロセスのエネルギー消費、電解製品の純度、品質、生産量に直接影響し、下流企業の生産環境と生産コストに直接影響します。

電解製品技術の継続的な発展に伴い、電極材料もそれぞれの特性により 3 世代にわたる技術革新と開発を経てきました。第 1 世代は従来のグラファイト電極、第 2 世代は鉛ベースの合金電極、第 3 世代はチタンベースの金属酸化物でコーティングされた電極です。その中で、第一世代の伝統的な黒鉛電極と第二世代の電極材料である鉛ベースの合金電極は、技術的難易度が低く、工業化度が高いが、耐久性が低く、エネルギー消費量が高い。第 3 世代のチタン系酸化物電極は、現在開発中の電極材料です。強力な耐食性があり、より環境に優しく、省エネ、効率的です。この技術は徐々に成熟しており、現在は製品のプロモーション段階にあります。一部の産業 (電解銅箔など) では、従来の鉛ベースの電極が徐々に置き換えられています。グリーン、省エネ、高効率、強力な耐久性が電極材料の将来の開発トレンドです。「カーボンニュートラル」を背景に、第3世代のチタン系金属酸化物被覆電極材料の継続的な技術革新とアップグレードが促進され、電解分野における高エネルギー消費と大電力消費の革新が実現するはずです。。省エネと消費量削減の目標の実現を促進し、二酸化炭素目標の早期達成を支援します。

電解銅箔の分野では、チタン系金属酸化物被覆電極の使用促進が今後の高性能銅箔の発展の方向性となっている。性能の面では、チタンベースの金属酸化物でコーティングされた電極は、優れた耐食性、低消費電力、電解プロセス中の安定したセル電圧、および生箔の厚さの均一性が良好です。電解効率の点では、表面貴金属酸化物の高い電極触媒活性により、反応速度が大幅に向上し、より高いエネルギー変換効率が得られ、従来の鉛ベースの電極を置き換えることが将来の開発トレンドです。プロセス的には、海外の生箔一体型機械は一般に埋め込みプロセスを採用しており、1mmのチタン電極板を前面に皿ネジで固定します。これは、コーティングが剥がれやすく、極薄銅箔は柔らかいラインになりやすいためです。バブルサンドは国産のバックプル式が主流であり、極薄銅箔の生産は比較的安定しています。

2. 二重炭素目標を背景に、従来の電極に代わる効率的で環境に優しい、省エネのチタン電極の開発傾向が見られます。

二重炭素目標と「第 14 次 5 か年計画」の省エネ・排出削減総合作業計画の支援を背景に、電極材料の開発は高性能、環境に優しい、低炭素の方向にアップグレードされ反復されることは間違いありません。エネルギー消費。チタン電極の調製は、チタン基板の表面を貴金属酸化物でコーティングすることによって行われます。この電極材料は、低い過電圧、低い作動タンク電圧、高い生産効率、および低いエネルギー消費という特徴を備えています。従来のグラファイトや鉛ベースの陽極と比較して、より効率的で環境に優しく、省エネです。現在、チタン電極は電解銅箔、電解アルミニウム箔、湿式冶金、廃水処理、電解有機合成、電解水水素製造などの産業で広く使用されています。これらの分野はすべて、関連製品を製造するために電気分解の使用を必要とします。したがって、電力消費とエネルギー消費を削減することは、この分野における国家の「デュアルカーボン」戦略目標を実行するための中心的な課題です。「グリーン電解」技術は、業界に主要なチタン電極材料と関連機器を提供し、関連企業の「炭素削減」目標の達成を支援します。従来の電極を新しい電極材料に置き換えることは、将来の電極材料の開発トレンドです。

3. の割合水の電気分解による水素の製造徐々に増加しており、関連する電極材料の市場空間は将来的に広い

水素エネルギーは、将来のゼロカーボンエネルギーシステムに不可欠な要素です。将来の新エネルギーの主要な開発方向の 1 つとして、世界各国で多くの詳細な研究が積極的に行われています。我が国は、「水素エネルギー産業中長期発展計画（2021-2035）」や「現代エネルギーシステム第14次5カ年計画」などのトップレベルの政策計画を相次いで発表し、エネルギーシステムの発展を促進してきました。水素エネルギー産業の技術的ボトルネックを打開し、産業チェーンとサプライチェーンの安定性と競争力を強化します。産業面では、水素エネルギー産業は戦略的な新興産業であり、将来の産業の重要な発展方向です。水素エネルギー産業の発展には、水素の製造が不可欠です。現在、我が国の国内の水素エネルギーは主に石炭から水素の生産に由来しており、我が国の水素生産能力の約64％を占め、工業副生水素生産が21％、天然ガス水素生産が14％を占め、水の電気分解による水素生成量は 2% 未満です。中国の水素エネルギー・燃料電池産業白書（2020年）によると、水の電気分解で製造される水素の割合は徐々に増加し、2030年には10％となり、今後10年間で改善の余地は4倍を超えるとしている。 2060年には水の電気分解で製造される水素の割合は70％に増加します。今後、水の電気分解で製造される水素の技術が成熟し、コストが低下するにつれて、水の電気分解で製造される水素の市場は徐々にリリースされ、これにより、水の電気分解で生成される水素用の双極板などの関連電極材料の需要が増加し、市場空間は広いと考えられます。

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