【研报】制氢行业深度报告之一：质子交换膜行业蓬勃发展-210615（57页）.pdf

1、 其中，碱性电解水技术最为成熟，其采用氢氧化钾水溶液作为电解质，以石棉为隔膜，分离水产生氢气和氧气。ALK由于是碱性条件，因此可以使用非贵金属电催化剂，因此电解槽造价成本较低;但是，ALK难以快速启动和变载，无法快速调节制氢速度，因此与可再生能源适配性较差。 固体氧化物电解水制氢(SOE)采用固体氧化物为电解质材料，适合在高温环境下运作，能效更高，但处于初期示范阶段。而阴离子交换膜电解水制氢(AEM)以阴离子交换膜作为电解质隔膜，目前仍处于实验室阶段，其发展主要取决于相关材料技术的突破情况。 从技术角度看，PEM电解水技术具有独特优势，许多新建项目开始转向选择PEM电解技术，近年开始获得较多的

2、市场份额。首先，相较碱性电解水技术，PEM电解采用纯水电解，无污染、无腐蚀;其次，质子交换膜拥有更高的质子传导性，电解槽工作电流可大大提高，从而提升电解效率;同时PEM电解水技术能够提供更宽的负载范围和更短的响应启动时间，与水电、风电、光伏(发电的波动性和随机性较大)具有良好的匹配性，最适合未来能源结构的发展。 2015年，西门子和林德气体在德国美因茨能源园区建成当时世界最大PEM电解工厂，额定装机功率达6MW;2019年，全球新增兆瓦级PEM电解水项目8个，单项目最大装机功率达10MW;2020年，法液空完成在加拿大贝坎库尔的20兆瓦PEM电解水项目建设。 目前国内PEM电解项目规模较小，中科院大连化学物理研究所、中船重工集团718研究所等单位正开展PEM纯水制氢设备的研究与制造。2021年3月，上海电气与大连化学物理研究所达成兆瓦级模块化高效PEM电解水制氢装备及系统开发项目合作协议;同时，阳光电源发布国内首款绿氢SEP50 PEM电解槽，功率250kW,是目前国内可量产功率最大的PEM电解槽。