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究
經(jīng)過200多年的發(fā)展，全球電解水制氫的技術(shù)路線已經(jīng)發(fā)展出AWE(ALK)、PEM、SOEC、AEM四大技術(shù)路線。其中AWE商業(yè)化程度非常高、PEM其次，而SOEC、AEM尚處研發(fā)和示范階段。國內(nèi)電解水技術(shù)后起直追，經(jīng)歷引進到自主創(chuàng)新、再到全面國產(chǎn)化降本的歷程，有望引領(lǐng)全球。
>AWE堿性電解水技術(shù)已發(fā)展數(shù)十年、最早工業(yè)化，其優(yōu)點可使用非貴金屬催化劑、成本較低，且國產(chǎn)化程度高，但在快速啟停和低電壓啟動等方面表現(xiàn)不佳、不適合風光等間歇性電能直驅(qū)運行。國內(nèi)AWE技術(shù)自前單體設(shè)備制氫能力強于海外同行，但其他指標仍有一定差距。
>PEM質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，但需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行，因此更依賴鉑、銥、釘?shù)荣F金屬催化劑、成本過高。海外PEM技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢較明顯，國產(chǎn)設(shè)備從性能指標到原材料“卡脖子”兩方面都處于劣勢地位。未來降低主要材料成本與貴金屬用量、提升國產(chǎn)化比例是PEM規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。
>AEM陰離子交換膜電解水為前沿技術(shù)，能結(jié)合AWE低成本與PEM簡單、高效的雙重優(yōu)勢，可使用非貴金屬催化劑、無鈦部件，對雙極板等零部件要求不高，可實現(xiàn)快速啟停，降本空間較大。但目前AEM膜存在化學、機械穩(wěn)定性的問題，影響壽命曲線。
>SOEC固體氧化物電解水技術(shù)在高溫下制氫效率高，可使用鎳等低成本催化劑材料，但運行溫度高需要高溫熱源、啟停不便、性能衰減較快，耐久性是SOEC目前的首要問題。如果利用工業(yè)生產(chǎn)中高品質(zhì)的余熱，SOEC的系統(tǒng)效率有望達到85%。
未來全球電解水制氫的快速降本，將依賴中國設(shè)備廠家和材料供應(yīng)商的努力，否則商業(yè)化、燃料電池汽車的普及等將遙遙無期。
