PEM水電解槽采用PEM傳導質子，隔絕電極兩側的氣體，避免AWE使用強堿性液體電解質所伴生的缺點。PEM水電解槽以PEM為電解質，以純水為反應物，加之PEM的氫氣滲透率較低，產生的氫氣純度高，但需脫除水蒸氣；電解槽采用零間距結構，歐姆電阻較低，明顯提高電解過程的整體效率，且體積更為緊湊；壓力調控范圍大，氫氣輸出壓力可達數兆帕，適應快速變化的可再生能源電力輸入。氫健康因此，PEM電解水制氫是極具發展前景的綠色制氫技術路徑。由于PEM電解槽的陽極處于強酸性環境（pH≈2）、電解電壓為1.4~2.0V，多數非貴金屬會腐蝕并可能與PEM中的磺酸根離子結合，進而降低PEM傳導質子的能力。PEM電解槽的電催化劑研究主要是Ir、Ru等貴金屬/氧化物及其二元、三元合金/混合氧化物，以鈦材料為載體的負載型催化劑。利用西北、西南、東北等區域豐富的可再生能源，通過電解水制氫產生高壓氫。上海PEM膜前景

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、雙極板材料可選性更寬廣，未來突破陰離子交換膜和高活性非貴金屬催化劑等關鍵材料有望明顯降低電解槽制造成本。應用推廣方面，當下電力系統中波動性可再生能源份額不斷上升，氫健康未來幾十年這一趨勢仍將延續。可再生能源制氫是單獨綠色低碳制氫方式，不但能提高電網靈活性，而且氫健康可遠距離運輸和分配可再生能源，支持可再生能源更大規模的發展。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。離子交換膜借助創新的實驗方法，在揭示酸性介質中動態OER的復雜性和開發高效穩定的電催化劑方面取得了重要成果。

膜電極中析氫、析氧電催化劑對整個水電解制氫反應十分重要。理想電催化劑應具有抗腐蝕性、良好的比表面積、氣孔率、催化活性、電子導電性、電化學穩定性以及成本低廉、環境友好等特征。陰極析氫電催化劑處于強酸性工作環境，易發生腐蝕、團聚、流失等問題，為保證電解槽性能和壽命，析氫催化劑材料選擇耐腐蝕的Pt、Pd貴金屬及其合金為主。現有商業化析氫催化劑Pt載量為0.4~0.6mg/cm2，貴金屬材料成本高，阻礙PEM水電解制氫技術快速推廣應用。為此降低貴金屬Pt、Pd載量，開發適應酸性環境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點。

區別于堿性水電解制氫，PEM水電解制氫選用具有良好化學穩定性、質子傳導性、氣體分離性的全氟磺酸質子交換膜電解水電解水作為固體電解質替代石棉膜，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安全性。PEM水電解槽主要部件由內到外依次是質子交換膜電解水電解水、陰陽極催化層、陰陽極氣體擴散層、陰陽極端板等。其中擴散層、催化層與質子交換膜電解水電解水組成膜電極，是整個水電解槽物料傳輸以及電化學反應的主場所，氫健康膜電極特性與結構直接影響PEM水電解槽的性能和壽命。將可再生能源發電轉化為氫氣，可提高電力系統靈活性，正成為可再生能源發展和應用的重要方向。隨著日益增長的低碳減排需求，氫的綠色制取技術受到普遍重視。

質子交換膜電解水水電解器(PEMWE)技術在可再生能源的電催化制氫方面受到關注。它具有立即響應、更高的質子電導率、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優點。借助創新的實驗方法和先進的表征技術，在揭示酸性介質中動態OER的復雜性和開發高效穩定的電催化劑方面取得了重要成果。本綜述重點介紹了在酸性介質中開發OER電催化劑的反應和降解機制以及較新進展。此外，還在設備層面討論了PEM水電解的進展。然而，氫健康所開發的催化劑及相關裝置的性能與工業應用仍有一定差距。過去5年電解槽成本已下降了40%，這與目前析氧、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關。江蘇專業制氫膜產業鏈

由于氫氣可以大規模長時間存儲，相對于其他儲能方式，在時間尺度和規模尺度上均有明顯優勢。上海PEM膜前景

在電解水膜，質子交換膜，陰離子交換膜，氫健康產品等領域內，已出現多種企業創新模式，正在重塑新能源行業的商業模式，推動新能源市場開放和產業升級，形成新的經濟增長點。到2040年，世界貿易經濟將在2015年的基礎上翻一番，達到100萬億到130萬億美元，而人口也將達到90億左右。然而未來能源需求增長和經濟增長幅度并不是完全趨同。各家展望表示，從現在到2040年世界能源需求增長在25%到35%之間。電解水膜，質子交換膜，陰離子交換膜，氫健康產品產業已成為推動全球許多地區經濟發展的新動力，也成為新一輪國際競爭的制高點。當下，我國的新能源產業正面臨全球能源改進和能源轉型加速;國際新能源產業分工逐步深化。隨著中國能源結構轉型升級的加速、全球能源供需格局的變化，能源行業出現了新的挑戰和機遇。未來能源行業將面臨的主要變化包括：對低碳清潔能源需求量上升，創新技術加速涌入能源行業，中國能源行業全球化發展加深。上海PEM膜前景

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