【研報】制氫行業深度報告之一：質子交換膜行業蓬勃發展-210615（57頁）.pdf

1、 其中，堿性電解水技術最為成熟，其采用氫氧化鉀水溶液作為電解質，以石棉為隔膜，分離水產生氫氣和氧氣。ALK由于是堿性條件，因此可以使用非貴金屬電催化劑，因此電解槽造價成本較低;但是，ALK難以快速啟動和變載，無法快速調節制氫速度，因此與可再生能源適配性較差。 固體氧化物電解水制氫(SOE)采用固體氧化物為電解質材料，適合在高溫環境下運作，能效更高，但處于初期示范階段。而陰離子交換膜電解水制氫(AEM)以陰離子交換膜作為電解質隔膜，目前仍處于實驗室階段，其發展主要取決于相關材料技術的突破情況。 從技術角度看，PEM電解水技術具有獨特優勢，許多新建項目開始轉向選擇PEM電解技術，近年開始獲得較多的

2、市場份額。首先，相較堿性電解水技術，PEM電解采用純水電解，無污染、無腐蝕;其次，質子交換膜擁有更高的質子傳導性，電解槽工作電流可大大提高，從而提升電解效率;同時PEM電解水技術能夠提供更寬的負載范圍和更短的響應啟動時間，與水電、風電、光伏(發電的波動性和隨機性較大)具有良好的匹配性，最適合未來能源結構的發展。 2015年，西門子和林德氣體在德國美因茨能源園區建成當時世界最大PEM電解工廠，額定裝機功率達6MW;2019年，全球新增兆瓦級PEM電解水項目8個，單項目最大裝機功率達10MW;2020年，法液空完成在加拿大貝坎庫爾的20兆瓦PEM電解水項目建設。 目前國內PEM電解項目規模較小，中科院大連化學物理研究所、中船重工集團718研究所等單位正開展PEM純水制氫設備的研究與制造。2021年3月，上海電氣與大連化學物理研究所達成兆瓦級模塊化高效PEM電解水制氫裝備及系統開發項目合作協議;同時，陽光電源發布國內首款綠氫SEP50 PEM電解槽，功率250kW,是目前國內可量產功率最大的PEM電解槽。