在全球能源結(jié)構(gòu)加速向低碳化轉(zhuǎn)型的背景下，綠氫因其零碳排放特性，被視為交通、工業(yè)和儲能領(lǐng)域的能源載體。作為綠氫制備的核心設(shè)備，電解槽的效率、可靠性與成本直接決定了氫能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程。減速機(jī)這一傳統(tǒng)工業(yè)中常見的傳動(dòng)部件，正憑借其扭矩控制、高負(fù)載承載能力與惡劣環(huán)境適應(yīng)性，成為電解槽穩(wěn)定運(yùn)行與能效優(yōu)化的關(guān)鍵支撐。
　　一、減速機(jī)如何介入制氫過程？
　　電解槽通過電能驅(qū)動(dòng)水分子分解為氫氣和氧氣，其核心部件包括隔膜、壓緊機(jī)構(gòu)、流體輸送系統(tǒng)等。根據(jù)技術(shù)路線不同，電解槽可分為堿性電解槽、質(zhì)子交換膜電解槽和固體氧化物電解槽三類，而減速機(jī)的作用在二者中尤為關(guān)鍵。
　　1.堿性電解槽
　　ALK電解槽采用石棉或復(fù)合隔膜，需通過機(jī)械壓緊裝置保持隔膜的緊密貼合，以防止氣體泄漏和電阻升高。其壓緊力通常需達(dá)到數(shù)百噸級，且需在運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整。
　　減速機(jī)的核心作用：
　　扭矩放大：將電機(jī)的高速低扭矩輸出轉(zhuǎn)換為低速高扭矩，驅(qū)動(dòng)螺桿或液壓裝置實(shí)現(xiàn)壓緊力傳遞。
　　控制：通過減速機(jī)與伺服電機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)壓緊力的微調(diào)，避免隔膜過度壓縮導(dǎo)致性能衰減或松動(dòng)引發(fā)泄漏。
　　長期穩(wěn)定性：承受交變載荷與堿性環(huán)境腐蝕，要求該設(shè)備具備高剛性、長壽命與低維護(hù)特性。
　　2.質(zhì)子交換膜電解槽
　　電解槽使用質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)，需通過循環(huán)泵將水/電解液輸送至表面，同時(shí)通過氣體分離器排出氫氣與氧氣。其運(yùn)行過程需高頻啟停與流量調(diào)節(jié)，對傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能提出更高要求。
　　核心作用：
　　速度匹配：將電機(jī)轉(zhuǎn)速降至循環(huán)泵所需轉(zhuǎn)速，優(yōu)化泵效并降低噪音（≤75dB）。

　　過載保護(hù)：在電解槽啟停瞬間，減速機(jī)通過柔性傳動(dòng)緩沖扭矩沖擊，延長泵體與電機(jī)壽命。

　　二、電解槽用減速機(jī)技術(shù)挑戰(zhàn)
　　電解槽的特殊工況對減速機(jī)的設(shè)計(jì)、材料與制造工藝提出嚴(yán)苛要求，行業(yè)正通過以下路徑突破瓶頸：
　　1.材料創(chuàng)新
　　傳統(tǒng)減速機(jī)齒輪多采用20CrMnTi滲碳鋼，但在堿性/酸性環(huán)境中易腐蝕。當(dāng)前解決方案包括：
　　不銹鋼齒輪：如316L不銹鋼，耐氯離子腐蝕但硬度較低，需通過表面硬化提升耐磨性。
　　鈦合金齒輪：耐腐蝕性較佳，但成本高昂。
　　鋁合金與鑄鐵逐漸被復(fù)合材料替代，如玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺，在保證剛性的同時(shí)減輕重量40%，降低電解槽整體能耗。
　　3.能效優(yōu)化
　　電解槽的能耗占綠氫生產(chǎn)成本的60%以上，該設(shè)備需通過以下方式提升系統(tǒng)能效：
　　減速機(jī)采用滾動(dòng)軸承替代滑動(dòng)軸承，減少摩擦損失；優(yōu)化齒輪齒形，降低嚙合噪音與能耗，與變頻電機(jī)配合，根據(jù)電解槽負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象。
　　從堿性電解槽的機(jī)械壓緊到PEM電解槽的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，減速機(jī)以可靠、有效的特性，成為綠氫制備鏈中不可或缺的傳動(dòng)樞紐。