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(jù)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(zhì),，以石棉為隔膜,，分離水產(chǎn)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Ni,、CO、Mn等）,，因而電解槽中的催化劑造價較低,，但產(chǎn)氣中含堿液、水蒸氣等,，需經(jīng)輔助設備除去,；另一方面，AWE難以快速啟動或變載,、無法快速調(diào)節(jié)制氫的速度,，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差。下游應用方面,，質(zhì)子交換膜電解水可普遍應用于燃料電池,、電解水、氯堿工業(yè)等領域,。河北AEM電解水制備

過去5年電解槽成本已下降了40%,，但是投資和運行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問題，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,。為此降低催化劑與電解槽的材料成本，特別是陰,、陽極電催化劑的貴金屬載量,，提高電解槽的效率和壽命，是PEM水電解制氫技術發(fā)展的研究重點,。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(shù)更高（>99·99%）,，產(chǎn)氣壓力更高（3~4MPa），動態(tài)響應速度更快,，能適應可再生能源發(fā)電的波動性,，被認為是極具發(fā)展前景的水電解制氫技術。目前PEM水電解制氫技術已在加氫站現(xiàn)場制氫,、風電等可再生能源電解水制氫,、儲能等領域得到示范應用并逐步推廣。山東AEM電解水生產(chǎn)廠家在PEM水電解過程中,，電解槽陽極的析氧反應是該過程的速控步驟,。

陽極反應過電勢與陰極反應過電勢的大小,，是水電解制氫效率高低的主要影響因素之一，通常陽極反應過電勢遠遠高于陰極反應過電勢,。PEM水電解制得的氫氣純度高,，而且其制氫負荷可以實現(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是該過程的速控步驟,。

質(zhì)子交換膜水電解器(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(zhì)子電導率,、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優(yōu)點,。借助創(chuàng)新的實驗方法和先進的表征技術，在揭示酸性介質(zhì)中動態(tài)OER的復雜性和開發(fā)高效穩(wěn)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(zhì)中開發(fā)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,，所開發(fā)的催化劑及相關裝置的性能與工業(yè)應用仍有一定差距。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜,、陰陽極催化層,、陰陽極氣體擴散層、陰陽極端板等,。

堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由石棉組成,，起分離氣體的作用。陰極,、陽極主要由金屬合金組成,，如Ni-Mo合金等，分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣,。工業(yè)上堿性水電解槽的電解液通常采用KOH溶液,，質(zhì)量分數(shù)20%~30%，電解槽操作溫度70~80℃,，工作電流密度約0.25A/cm2,，產(chǎn)生氣體壓力0.1~3.0MPa,，總體效率62%~82%。堿性水電解制氫技術成熟,，投資,、運行成本低，但存在堿液流失,、腐蝕,、能耗高等問題。水電解槽制氫設備開發(fā)是國內(nèi)外堿性水電解制氫研究熱點,?？稍偕茉醇铀侔l(fā)展使得大規(guī)模消納可再生能源成為突出問題。目前,，全世界的氫產(chǎn)量約為70mt,，主要消費方向以石油煉制、化工原料為主,。廣東陰離子電解水先進公司

通常,，活性越高的金屬，其在水電解過程中越容易溶解,，穩(wěn)定性越差,。河北AEM電解水制備

我國將氫能作為戰(zhàn)略能源技術，給予持續(xù)的政策支持,，推動產(chǎn)業(yè)化進程,。在政策、資金等多因素疊加催化下,，近幾年國內(nèi)加氫站等基礎設施,、產(chǎn)業(yè)鏈關鍵技術與裝備得到發(fā)展，形成長三角,、珠三角,、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點區(qū)域。水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣,，分別從電解槽陽極和陰極析出,。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同，通常將水電解制氫分為堿性水電解（AE）,、質(zhì)子交換膜電解水電解水（PEM）水電解以及高溫固體氧化物水電解（SOEC）,。目前SOEC制氫技術仍處于實驗階段。河北AEM電解水制備

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