陽離子/質子交換膜水電解技術(PEM)該技術是指使用質子（陽離子）交換膜作為固體電解質替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液)，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術相比，PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點，并且，PEM電解水制氫技術工作效率更高，易于與可再生能源消納相結合，是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行，因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥)的電催化劑和特殊膜材料，導致成本過高，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術。水電解制氫有不同的類型，主要根據(jù)使用的電解質和傳導的離子種類來區(qū)分。平頂山PEM電解水制氫設備廠家排名

電解水制氫系統(tǒng)主要由電解槽、分離器、洗滌器、冷卻器、供水、加堿等設備組成。電解槽是電解水制氫系統(tǒng)的**設備，為了降低水的電阻，提高電解效率，必須在水中加入NaOH或KOH電解質，配成30%左右的堿液注入電解槽。制氫環(huán)節(jié)是雙碳目標的提出使“綠氫”成為減碳脫碳的重要途徑。其中，電解水制氫是重要的制取綠氫的方法。電解水制氫規(guī)模的提升，也使電解槽市場迅速增長。根據(jù)HengCe（恒策咨詢）的統(tǒng)計及預測，2023年全球水電解制氫設備市場銷售額達到了11.96億美元，預計2030年將達到171.4億美元，年復合增長率（CAGR）為45.6%（2024-2030）。地區(qū)層面來看，中國市場在過去幾年變化較快，2023年市場規(guī)模為百萬美元，約占全球的%，預計2030年將達到百萬美元，屆時全球占比將達到%。包頭工業(yè)電解水制氫設備綠氫在制備過程中可以實現(xiàn)零碳排放量，因此也被稱為綠色能源。

主流電解水制氫技術堿性電解水制氫：技術成熟，已商業(yè)化，但存在電流密度低、氣體交叉混合等問題。通過采用微間隙或零間隙結構可提升效率，未來應開發(fā)低成本非貴金屬催化劑。質子交換膜電解水制氫：具有高電流密度、高氣體純度等優(yōu)點，但成本高、材料腐蝕問題突出。研究聚焦于開發(fā)非貴金屬催化劑，降低成本并提高材料耐腐蝕性。陰離子交換膜電解水制氫：成本效益高，但處于起步階段，膜材料性能和設備應用有待探索。未來需優(yōu)化非貴金屬催化劑，開發(fā)新型納米結構材料。固體氧化物電解水制氫：高溫下效率高，但穩(wěn)定性和耐久性不足。研究重點是開發(fā)新型材料和催化劑，解決高溫下的穩(wěn)定性問題。

陰離子交換膜電解水技術(AEM)AEM是較為新興的電解水制氫技術，尚處于研發(fā)階段。備受關注的原因是其采用陰離子交換膜作為電解質，將ALK的低成本和PEM簡單、高效的優(yōu)點相融合。現(xiàn)階段的研究重點陰離子交換膜材料開發(fā)和機理研究，主要以國外大學，國家實驗室等科研機構主導（如NortheasternUniversity,LosAlamos,UniversityOregon,GeorgiaTech等）。其與PEM的根本區(qū)別在于將膜的交換離子由質子換為氫氧根離子。氫氧根離子的相對分子質量是質子的17倍，這使得其遷移速度比質子慢得多。AEM的優(yōu)勢是不存在金屬陽離子，不會產(chǎn)生碳酸鹽沉淀堵塞制氫系統(tǒng)。AEM中使用的電極和催化劑是鎳、鈷、鐵等非貴金屬材料，且產(chǎn)氫的純度高、氣密性好、系統(tǒng)響應快速，與目前可再生能源發(fā)電的特性十分匹配。但AEM膜的機械穩(wěn)定性不高，AEM中電極結構和催化劑動力學需要優(yōu)化。AEM電解水技術處于千瓦級的發(fā)展階段，在全球范圍內(nèi)，一些研究組織/機構正在積***力于AEM水電解槽的開發(fā)，為了擴大這項技術的商業(yè)應用，仍然需要一些創(chuàng)新與改進。氫能的利用很多，包括燃料電池移動動力、分布式電站、化工加氫等領域。

灰氫是指通過化石燃料（如煤炭、石油、天然氣等）燃燒或重整制取的氫氣。在生產(chǎn)過程中，會釋放大量的二氧化碳，因此被稱為“灰氫”。這種制氫方式成本較低，但對環(huán)境影響較大，是目前全球主要的氫氣生產(chǎn)方式。藍氫是在灰氫的基礎上，應用碳捕集與封存技術（CCUS），將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳捕獲并封存，從而減少碳排放。雖然藍氫的碳排放強度相對較低，但由于需要額外的碳捕集和封存技術，其生產(chǎn)成本較高。綠氫目前沒有統(tǒng)一定義，國內(nèi)俗稱的綠氫就是可再生氫，即通過使用可再生能源(例如太陽能、風能、核能等非化石能源)制造的氫氣?，F(xiàn)階段電解水是主要的將這些外部能源吸收并生產(chǎn)出氫氣的方式，力爭實現(xiàn)零碳排放。電解水制氫的原理非常簡單，就是水在電解槽中發(fā)生電解反應，產(chǎn)生氫氣和氧氣。鄭州國內(nèi)電解水

家庭熱電聯(lián)供和工業(yè)應用領域對低碳氫的需求也在不斷增長。平頂山PEM電解水制氫設備廠家排名

在電解水制氫時，水發(fā)生電化學反應，在陰極產(chǎn)生氫氣，在陽極產(chǎn)生氧氣。純水作為電解質時，為弱電解質，電離程度低，且導電能力較差，因此往往會在水溶液中加入容易電離的電解質用于增加電解液的導電性。堿性電解質制氫的效果較好，不會腐蝕電極和電解池中的設備，通常采用濃度為20%～30%的KOH或者NaOH溶液作為電解質，并且通常用鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽極催化劑，鍍有鎳或者鎳鈷合金的鋼材則作為陰極催化劑，運行時，施加的電壓一般在1.9 V到2.6 V之間。平頂山PEM電解水制氫設備廠家排名