作為媒介氫氣促進可再生能源時空再分布，助力電力系統與難以深度脫碳的工業、建筑和交通運輸部門建立起產業聯系，不斷豐富氫氣的應用場景。這也為PEM水電解制氫技術帶來巨大的發展空間。相比PEM水電解，AEM水電解選用固體聚合物陰離子交換膜作為隔膜材料，膜電極催化劑、...

在市場化進程方面，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術占據著主導地位，尤其是一些大型項目的應用。AWE采用氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質，以石棉為隔膜，分離水產生氫氣和氧氣，效率通常在70%~80%。一方面，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如N...

陰離子交換膜（AEM）水電解、堿性水電解（ALK）以及高溫固體氧化物（SOEC）水電解等4種水電解制氫技術的性能對比?？芍涸诟鞣N水電解制氫技術中，AEM技術成熟度低，目前還無法實現大規模應用，但是由于其不使用貴金屬催化劑，同時兼具PEM和ALK制氫的優點，未...

PEM電解水的裝置的主要特點 包括但不限于：采用PEM質子膜電解純水制氫，杜絕加堿。類似于燃料電池的結構設計，接觸面積小、高活性催化電極對。電解槽的設計充分考慮傳質、傳熱化學工藝等。 材料方面選擇抗蝕性、耐鈍化性等性能優越的材料，無論是鋼材還是密封材料，均需要...

離子交換膜中，非均相離子交換膜：由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中，因而其化學結構是不均勻的。均相離子交換膜：均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中制成。它沒有異相結構，本身是均勻的。其化學結構均勻，孔隙小，膜電阻...

質子交換膜燃料電池的工作性能與反應氣體的體積分數有關，而體積分數又與氣體壓力有關。工作氣體壓力的提高能夠增加質子交換膜燃料電池的電動勢，還會降低質子交換膜燃料電池的電化學極化和濃度極化。不過反應氣體壓力的提高也會增加PEMFC系統的能耗。但總而言之氣體壓力越高...

離子交換樹脂是一種帶有官能團的網絡結構高分子化合物。由不溶性三維空網狀骨架組成，離子交換樹脂屬于非均相膜均相膜。耐污染性和抗沖擊性差，陽離子交換膜的交換機理和陽離子交換樹脂的交換，離子交換膜可分為均質膜和非均質膜。高壓操作上聚三氟乙烯，功能不同且不溶于酸，也就...

離子交換膜均相膜的電化學性能較為優良，但力學性能較差，常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差，而力學性能較優，由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱，常存在縫隙而影響離子選擇透過性。離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性...

質子交換膜電解水可普遍應用于燃料電池、電解水、氯堿工業等領域。PEM燃料電池及電解水發展迅速，國內外市場都呈現出較快的需求增長和廣闊的發展前景。從2011年到2019年，PEM燃料電池出貨量占比從44.9%進一步提升至82.7%，可見，全球PEM燃料電池出貨量...

在技術層面，電解水制氫技術可分為堿性電解水制氫(ALK)、質子交換膜電解水制氫(PEM)、固體氧化物電解水制氫(SOE)和陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。其中，堿性電解水技術較為成熟，造價成本也較低；但是與可再生能源適配性較差。其中，堿性電解水技術較為成熟，...

質子交換膜（PEM）在氫燃料電池、電解水制氫氣等領域中所交換的陽離子為質子，又被稱為離子膜。質子交換膜處于有機氟化工產業鏈末端，其上游是有機氟化工的單體材料，下游是基于質子交換膜的氯堿工業、燃料電池、電解水、儲能電池等應用領域。目前產業化應用的均為全氟質子交換...

目前，全世界的氫產量約為70Ｍｔ?ａ，主要消費方向以石油煉制、化工原料為主。根據中國氫能聯盟研究院發布的數據，當單位制氫的碳排放（CO2）不高于4.9ｋｇ?ｋｇ時，制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強度接近風電、水電制氫的20倍，天然氣制氫的碳排放強度也很高，...

析氧反應（OER）在水分解，CO2還原和可再生電燃料電池等各種電化學系統的陽極反應中起著關鍵作用。質子交換膜電解水水電解槽（PEMWE）技術由于運行電流密度更大,產生氫氣純度更高,可利用間歇性可再生能源等優勢吸引了普遍的研究及應用.OER動力學遲緩、貴金屬電極...

不同催化材料的陽極過電勢通常為200～500ｍＶ。在高電位、氧化、酸性環境下，PEM電解槽對陽極催化劑材料的要求極為苛刻，能滿足該要求的催化材料但限于某些貴金屬。通常，活性越高的金屬，其在水電解過程中越容易溶解，穩定性越差。例如：從金屬活性角度來講，金屬活性由...

與堿性水電解制氫相比，PEM水電解制氫工作電流密度更高（?1A/cm2），總體效率更高（74%~87%），氫氣體積分數更高（>99.99%），產氣壓力更高（3~4MPa），動態響應速度更快，能適應可再生能源發電的波動性，被認為是極具發展前景的水電解制氫技術。目...

作為水電解槽膜電極的中心部件，質子交換膜不但傳導質子，隔離氫氣和氧氣，而且還為催化劑提供支撐，其性能的好壞直接決定水電解槽的性能和使用壽命。長期被國外少數廠家壟斷，質子交換膜價格高達幾百~幾千美元/m2。為降低膜成本，提高膜性能，國內外重點攻關改性全氟磺酸質子...

膜的離子遷移數有兩種方法解釋，一是膜電位法，將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位，再由膜電位計算遷移數。另一種方法是，在外加直流電場下，在電滲析槽中直接測定膜的遷移數。一般要求，實用的離子交換膜透過度大于85%，反離子遷移數大于0。9，并希望在高濃度電...

質子交換膜的物理、化學性質對燃料電池的性能具有極大的影響，對性能造成影響的質子交換膜的物理性質主要有：膜的厚度和單位面積質量、膜的抗拉強度、膜的含水率和膜的溶脹度。質子交換膜的電化學性質主要表現在膜的導電性能（電阻率、面電阻，電導率）和選擇通過性能（透過性參數...

質子交換膜的物理、化學性質對燃料電池的性能具有極大的影響，對性能造成影響的質子交換膜的物理性質主要有：膜的厚度和單位面積質量、膜的抗拉強度、膜的含水率和膜的溶脹度。質子交換膜的電化學性質主要表現在膜的導電性能（電阻率、面電阻，電導率）和選擇通過性能（透過性參數...

抗拉強度是指離子膜受到平等方向的拉力時，所能賓較高拉力，以單位面積上所受接力表示（MPa）。膜的機械強度主要決定地的化學結構、增強材料等。增強的交聯度可提高膜的機械強度，而增設交換容量和含水量會使強度下降。一般使用膜的尖大于0。3MPa。膨脹性能（尺寸穩定性）...

電滲析利用離子交換膜來分離不同的溶質離子。在電場作用下溶液中的帶電的溶質離子通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法，較初用于海水淡化，現在普遍用于化工、輕工、冶金、造紙、醫藥工業，環保中。燃料電池是一種通過電化學反應直接將...

質子交換膜的氫氣安全監控與排放消除裝置由氫氣敏感傳感器、監控報警器及排放風機、管道和消氫器等組成，傳感器必須安裝在電站空間的較高處。電氣系統根據工程整體供電方式和結構對發電機發出電力進行處理后與電網并聯運行或/和直接向負載供電，涉及潮流、開關設備、表盤和繼電保...

電堆運行時，質子交換膜需要保持一定的濕度，反應生成的水需要排除。不同形態的水的遷移、傳輸、生成、凝結對電堆的穩定運行都有很大影響，這就產生了發電系統的水、熱管理問題。通常情況下，電堆均需使用復雜的純水增濕輔助系統用于增濕質子交換膜，以免電極“干死”(質子交換膜...

質子交換膜的改進方法，有有機/無機納米復合質子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力，從而達到擴大質子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；對質子交換膜的骨架材料進行改進，針對目前較常用的膜的缺點，或在膜基礎上改進，或另選用新型骨架材料；...

一般的離子交換膜常提供部分性能指標，交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導電能力也強。但是由于活性基團一般具有親水性，因此當活性基團含量高時，膜內水分與溶脹度會隨之增大，從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過于疏松，而使膜...

質子交換膜，英文：ProtonExchangeMem—brane，縮寫PEM，也叫質子膜或離子交換膜，是一種離子選擇性透過的分離功能薄膜。質子交換膜是質子交換膜燃料電池的關鍵組件，其作用是分隔燃料和氧化劑、傳導質子和絕緣電子，其性能和壽命直接決定電池的性能和壽...

離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相...

質子交換膜是燃料電池的主要材料，質子交換膜性能的好壞將直接影響燃料電池產業化進程和獲得大規模應用的關鍵因素之一。為了實現燃料電池的實用化與產業化，人們在PEM的制造工藝和材料改性方面已經進行了大量的研究。目前，進一步提高PEM的使用耐久性、壽命和工作性能仍然是...

PEM電解水電解槽結構 與燃料電池類似，由膜電極、雙極板等部件組成。膜電極提供反應場所，由質子交換膜和陰陽極催化劑組成。PEM 電解槽具有反應無污染、氫氣無需分離堿液、轉化效率高、能耗低、槽體結構緊湊、運行更加靈活( 負荷范圍 0～150%) 、更適合可再生能...

隨著可再生能源發電裝機容量不斷上升、比例不斷增加、可再生能源電力價格不斷下降；同時，結合碳稅、碳交易等利好政策，水電解制氫的經濟性將明顯提高；而且，利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優勢，因此在各種制氫方式中，水電解制氫的占比將大幅提升，成為實現...