除了降低催化劑貴金屬載量，提高催化劑活性和穩(wěn)定性外,，氫健康膜電極制備工藝對降低電解系統(tǒng)成本,，提高電解槽性能和壽命至關(guān)重要。根據(jù)催化層支撐體的不同,，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法,。CCS法將催化劑活性組分直接涂覆在氣體擴散層，而CCM法則將催化劑活性組分直接涂覆在質(zhì)子交換膜電解水電解水兩側(cè),，這是2種制作工藝較大的區(qū)別,。與CCS法相比，CCM法催化劑利用率更高,，大幅降低膜與催化層間的質(zhì)子傳遞阻力,，是膜電極制備的主流方法。在CCS法和CCM法基礎(chǔ)上,，近年來新發(fā)展起來的電化學(xué)沉積法,、超聲噴涂法以及轉(zhuǎn)印法成為研究熱點并具備應(yīng)用潛力。新制備方法從多方向,、多角度改進(jìn)膜電極結(jié)構(gòu),，克服傳統(tǒng)方法制備膜電極存在的催化層催化劑顆粒隨機堆放，氣體擴散層孔隙分布雜亂等結(jié)構(gòu)缺陷,，改善膜電極三相界面的傳質(zhì)能力,，提高貴金屬利用率，提升膜電極的電化學(xué)性能,。在市場化進(jìn)程方面,，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是一些大型項目的應(yīng)用,。河北質(zhì)子交換膜工藝

PEM水電解制得的氫氣純度高氫健康,，而且其制氫負(fù)荷可以實現(xiàn)在0～1之間智能連續(xù)自動化控制，因而PEM水電解制氫逐步取代了傳統(tǒng)的堿水制氫和氫氣瓶組等方式,。由于氫氣可以大規(guī)模長時間存儲,，相對于其他儲能方式，在時間尺度和規(guī)模尺度上均有明顯優(yōu)勢,；結(jié)合可再生能源電力的波動性,，可以充分發(fā)揮氫氣的儲能優(yōu)點,，并實現(xiàn)大規(guī)模低成本制氫。在PEM水電解過程中,，電解槽陽極的析氧反應(yīng)是該過程的速控步驟,。陽極反應(yīng)過電勢與陰極反應(yīng)過電勢的大小，是水電解制氫效率高低的主要影響因素之一,，通常陽極反應(yīng)過電勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陰極反應(yīng)過電勢,。江蘇分子制氫膜市場前景不同于堿性水電解和PEM水電解，高溫固體氧化物水電解制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料.

質(zhì)子交換膜（PEM）在氫燃料電池,、電解水制氫氣等領(lǐng)域中所交換的陽離子為質(zhì)子,，氫健康又被稱為離子膜。質(zhì)子交換膜處于有機氟化工產(chǎn)業(yè)鏈末端,，其上游是有機氟化工的單體材料,，下游是基于質(zhì)子交換膜的氯堿工業(yè)、燃料電池,、電解水,、儲能電池等應(yīng)用領(lǐng)域。目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的均為全氟質(zhì)子交換膜,，質(zhì)子交換膜使用的是全氟磺酸樹脂,，離子膜使用全氟磺酸樹脂、全氟羧酸樹脂的復(fù)合膜,。全氟磺酸樹脂具有強酸性,，全氟羧酸樹脂具有弱酸性，更能夠適應(yīng)氯堿工業(yè)中的堿性環(huán)境,。盡管目前全氟磺酸PEM應(yīng)用較普遍,，但仍存在成本較高、尺寸穩(wěn)定性較差,、溫度升高會降低質(zhì)子傳導(dǎo)性的缺點,。

氫健康氫利用的途徑主要是燃料電池移動動力、分布式電站,、化工加氫,，新興發(fā)展的是氫燃料汽輪機、氫氣冶金等,。氫能的利用需要從制氫開始,，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在，需要通過工業(yè)過程制取,。氫氣的來源分為工業(yè)副產(chǎn)氫,、化石燃料制氫、電解水制氫等途徑,，差別在于原料的再生性,、CO2排放、制氫成本,。目前,，世界上超過95%的氫氣制取來源于化石燃料重整，生產(chǎn)過程必然排放CO2,；約4%~5%的氫氣來源于電解水,，生產(chǎn)過程沒有CO2排放。制氫過程按照碳排放強度分為灰氫（煤制氫）,、藍(lán)氫（天然氣制氫）,、綠氫（電解水制氫、可再生能源）,。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初衷是零碳或低碳排放,，因此灰氫、藍(lán)氫將會逐漸被基于可再生能源的綠氫所替代,，綠氫是未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,。需要強調(diào)的是，采用水電解制氫時,，只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿足低碳排放的標(biāo)準(zhǔn),。

現(xiàn)階段，CO2捕集,、封存技術(shù)（CCS）和CO2捕集,、利用、封存技術(shù)（CCUS）因成本過高,，暫時不具備經(jīng)濟性,。而為了實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)，未來以化石能源制氫的方式勢必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代,。氫健康隨著可再生能源發(fā)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(jié)合碳稅、碳交易等利好政策,，水電解制氫的經(jīng)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(yōu)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(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手,。世界上超過95%的氫氣制取來源于化石燃料重整,，生產(chǎn)過程必然排放CO2,。堿性電解水膜工藝

SOEC電解槽電極采用非貴金屬催化，陰極材料選用多孔金屬陶瓷Ni/YSZ,，陽極材料選用鈣鈦礦氧化物,。河北質(zhì)子交換膜工藝

氫能在能源供給側(cè)和消費終端轉(zhuǎn)型發(fā)展中可以發(fā)揮重要作用。在能源供給側(cè),，氫能可以消納可再生能源電力,，實現(xiàn)能量在時間上的存儲和空間上的轉(zhuǎn)移。相對于其他儲能方式,，氫能具備規(guī)模優(yōu)勢,；在能源消費終端，氫健康氫能可以實現(xiàn)零排放,、零污染,，減少碳排放。2020年9月,，在第七十五屆大會一般性辯論上,，中國提出力爭20３0年實現(xiàn)碳達(dá)峰、20６0年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo),。在實現(xiàn)目標(biāo)的過程中,，氫能的應(yīng)用除了可以減少碳排放、助力碳達(dá)峰,，還可以通過氫與二氧化碳反應(yīng)制成有機化學(xué)品,，實現(xiàn)碳中和。河北質(zhì)子交換膜工藝

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