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PEM(Protonexchangemembrane)是质子交换膜电解水技术的简称。和碱性电解水制氢技术不同，PEM电解水制氢技术使用质子交换膜作为固体电解质替代了碱性电解槽使用的隔膜和液态电解质（30%的氢氧化钾溶液或26%氢氧化钠溶液），并使用纯水作为电解水制氢的原料，避免了潜在的碱液污染和腐蚀问题。PEM电解槽运行时，水分子在阳极侧发生氧化反应，失去电子，生成氧气和质子。随后，电子通过外电路转导至阴极，质子在电场的作用下，通过质子交换膜传导至阴极，并在阴极侧发生还原反应，得到电子生成氢气，反应后的氢气和氧气将通过阴阳极的双极板收集并输送。PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点，PEM电解水制氢技术工作效率更高。河北专业电解水

电解水制氢就是利用电力将水分解成氢气和氧气的化学反应过程。电解水的反应公式为：2H2O→2H2+O2，反应需要利用电流作为驱动力。具体来说，将两根电极插入水中，通电时，阴阳极上分别析出氢气和氧气，随后通过气体分离器分离收集。电解槽是实现电解水制氢的设备，它可以将直流电通过电极分解电解质溶液，并将电解产物分离出来。电解槽的类型多样，常用的有对流式电解槽、膜法电解槽等。电源是电解水制氢的重要组成部分，需要提供足够的电流和电压以保证反应能够正常进行。一般采用直流电源，其电压和电流的大小取决于电解槽的大小和反应条件。张家口电解水制氢技术但是由于膜材料成本相对较高，加上运行过程中难以处理一些不纯净的物质，导致其在应用范围上有些受限。

强碱性溶液作为电解液生产氢气的工艺在20世纪中期被工业化。虽然其成本相对较低，但许多研究发现，使用碱性溶液作为电解质的过程消耗大量淡水资源，碱液易流失和腐蚀、能耗高，与可再生能源发电的适配性较差。新兴的碱性AEM技术因其高效、低成本的优势作为下一代碱性电解技术的发展方向而受到关注。它可以实现比PEM技术和SOEC技术同等甚至更高的电解效率，并降低了整体成本。然而，目前的阴离子交换膜有一定局限性，未来AEM技术的突破点可能是开发高稳定、长寿命的阴离子交换膜。目前，国内外对碱性溶液作为电解质技术的研究主要集中在寻找耐腐蚀的膜电极材料和合适的催化剂上。

从目前国内外绿氢产能和项目分布来看，我国绿氢产业处于快速起步阶段，光伏制氢的装机和应用规模在近几年集中爆发，正在运行的电解槽制氢系统多为全新产品或处于设计寿命期内，尚未出现大批量的性能衰减故障或退役等可靠性问题。因此目前国内厂商主要关注制氢系统的能耗、成本等产品参数，电解槽及系统的性能退化与可靠性等方面尚未引起普遍重视。国产制氢系统的一些关键零部件，尤其是电解槽隔膜和电极的产能和技术主要来自进口，由于材料和技术受限，多数中小型制氢系统厂商缺乏关键材料和零部件的检验检测能力，一些大型企业虽然具备一定的测试能力，从行业整体来看仍处于初级阶段，并且新老技术上存在严重脱节。PEM水电解技术被誉为制氢领域极具发展前景的水电解制氢技术之一。

风能是一种很有前途的可再生能源，它能减少温室气体排放和对化石燃料的依赖。然而，作为一种天然能源，速率可变和不稳定性是风能的固有性质。可变和不稳定是由于不同天气条件引起的随机变化。风力发电每天都在变化，也被认为是高度间歇性的，因为它的输出取决于风速、大气条件和其他因素，这种间歇性对电网运营商确定给定时刻的可用电量提出了挑战。对于风能的不稳定性，可以采用一种可再生能源的组合系统，即太阳能、风能、潮汐等多种能源的协同组合。该组合系统一般能产生更可靠的电力，且优于系统，提高了效率和可靠性。例如，风能和太阳能的协同效应可以较好地缓解风能和太阳能各自发电的不稳定性。未来需要开发出更多更优的组合可再生能源系统。在未来的研发中，制氢设备不断迭代升级，有望在能源转型和氢能产业中发挥更为重要的作用。赤峰小型电解水

PEM水电解制备的绿氢应用于合成氨、炼油、化工、钢铁等碳密集型行业。河北专业电解水

从近年来发布的氢能相关主要国家政策和相关战略可以看出：氢能 2020 年列入能源范畴，2022 年上升至国家能源战略高度，这与提出碳达峰碳中和目标和能源饭碗端在自己手中的指示，与中石化打造氢能公司目标是一致的。目前成熟的电解水技术为碱水电解和质子交换电解。从国际能源署预测，全球制氢技术仍以碱性电解水为主。从今年季度国内上马的制氢项目也可以看出全部为碱性电解制氢技术。2022 年中国碱性电解水制氢设备的出货量约 800MW，质子交换膜电解水制氢设备的出货量约 24MW，在 2021 年基础上实现翻番，2023 年上半年已公开招标项目装机规模超 400MW，绝大多数均采用碱性水电解制氢技术，预计 2023 年国内电解槽订单量将超 1GW 水平。河北专业电解水