PEM制氢“加速前行”

在获取绿氢的主要方式中，PEM电解水制氢具有电流密度大、启停速度快、动态响应快的特点，能灵活适应风、光发电的波动性，是一种与可再生能源耦合制绿氢的理想技术。但是，长时间以来，国内PEM电解水制氢在技术成熟度和商业化程度上，相比碱性制氢要弱一些，相对海外也进展缓慢。

不过目前看，国内PEM制氢在绿氢浪潮下凭借自身性能优势现已进入提速发展新阶段，不管是技术指标还是产氢规模，伴随下游需求显著增长，都已在呈现新的特点。2024年开年至今，这种势头表现尤为显著，短短四个月内，有企业推出新品、有企业落产线、有企业实现项目商运等，PEM制氢可以说在加速前行！

从今年以来市场端传来的关于PEM制氢项目，可看到三大趋势：1.“PEM+ALK”组合制氢的绿氢项目数量在明显增多；2 . 大型绿氢项目多采用单堆200 Nm³/hPEM电解槽，并已出现商业运行案例；3.大多绿氢项目采用1-5台PEM电解槽，但也已出现个别项目批量采用PEM制氢设备，比如获批公示的宁夏太阳山绿氢制储输用一体化项目，拟采用PEM电解水制氢及纯化系统22套。

1、国内首台套单堆MW级PEM电解槽实现商运

4月6日上午10时，华电科工承建的华电德令哈PEM电解水制氢示范工程成功72小时连续试运行。这标志国内首台套单堆MW级PEM电解水制氢装置实现商运。

72小时试运行是机组正式商业运行前的最后一项程序，是对机电设备制造、安装及系统调试情况的全面检验。上述项目试运行期间，整套装置运行稳定，技术指标优良，各项运行指标达到“精品机组”优良标准。该示范工程是国家重点科技项目的依托示范项目，由中国华电与中国科学院共同研发。 项目采用3套1MW的PEM电解水制氢装置，建设规模为600Nm³/h的制氢站一座， 日产氢量约5200Nm³/h，约465kg，于2023年7月投产。

2、宁夏太阳山绿氢制储输用一体化项目获批

3月26日，由宁夏吴忠市太阳山开发区管委会、重塑能源、江苏赛拉弗电力发展有限公司合作开发的宁夏太阳山绿氢制储输用一体化项目（一期）年产1.65万吨绿氢项目环境影响评价文件获批公示。该项目一期年产量达1.65万吨的制氢工程于2023年9月份顺利完成项目备案。 本项目主要建设年产1.65万吨电解水制氢装置，其中碱性电解水制氢及纯化系统57套，PEM电解水制氢及纯化系统22套。

3、中石油首套PEM制氢示范站完成调试运行

3月18日，石油化工研究院开发的中国石油首套50标方/小时质子交换膜（PEM）电解水制氢示范站完成调试运行，标志着批量化制备PEM电解水制氢催化剂步入产业化阶段，实现中国石油PEM电解水制氢技术从0到1的突破。此次调试运行的PEM电解水制氢示范站与玉门油田可再生光伏电力耦合，产氢速率达50 N m³ /h，氢气纯度达99.999%。

4、亿华通首套PEM制氢设备在新疆顺利产氢 

近日，亿华通首个具有自主知识产权的PEM电解水制氢设备在新疆伊宁完成安装调试，成功产出氢气。该套PEM电解水制氢设备由亿华通自主研发，项目团队在完成了多维度、多层次、多方位的创新，实现了多项关键性能的突破，具备更快的动态响应速度、更高的电解效率、更高的产氢压力和更小的设备占地面积。

据亿华通介绍，第一套PEM电解水制氢系统在伊宁实际运营中，在额定工况下，直流电耗小于4.2kWh/N m³ ，综合电耗小于4.4kWh/N m³ ，电解槽单片一致性优异，电压标准差小于5mV，并且在伊宁零下十几度的寒冷应用场景中，开发了极低功耗的24小时无人值守电解系统保温技术，验证了户外低温环境适应性。

此外，该产品相较其他电解水制氢产品提高了产氢压力，电解槽稳定产氢压力可达到4MPa，结构可承受最高6MPa压差的瞬时冲击，较行业均值提高了50%以上，该设计可以节约加氢过程的能耗。

随着绿氢项目数量增多和PEM制氢优势凸显，各方势力加快推出PEM电解槽及制氢系统新品，今年推出数量在去年基础上持续增多。另外，在国内PEM电解槽往大型化快速发展的趋势下，新品单槽额定产氢量有100 N m³ /h、200 N m³ /h、250 N m³ /h乃至300 N m³ /h。并且在这些新品中，已出现高性能低成本产品，这对加快PEM电解槽的商业应用是一个利好。

5、阳光氢能发布300Nm³/hPEM电解槽

日前，阳光氢能重磅发布了300N m³ /h PEM电解槽。该电解槽不仅突破了国内PEM电解槽单槽产氢量，更在多个关键指标上赶超国际先进水平。它采用专利密封结构，工作压力高达3.5MPa；独创的一体化结构与多功能流场设计，使额定直流电耗低于4.15kwh/Nm³H₂；设备负荷调节范围达5%-110%，负荷调节速率10%/s，在对动态性能调节要求更高的场景下，具有显著优势。同时，它采用多梯度镀层结构，耐腐蚀性更强，大大延长了电解槽的寿命。

6、氢沄新能源发布250标方PEM电解槽

3月26日-28日，2024中国国际氢能展期间，氢沄新能源创新推出了QYS-8 PEM电解槽，该产品单槽额定制氢量250标方/时，同时具备低能耗、高集成、快速响应和长寿命四大优势。该产品采用高活性催化剂和高传导率质子膜，电解槽能耗降低至4.2 kW·h/N m³ ，优于行业标准；一体化设计提升集成度，便于自动化生产；优化热量管理实现快速响应，冷启动仅需5分钟，热启动时间缩短至30秒以内；高耐久催化剂和精细化流场设计确保长寿命，预期达40000小时。

7、航天工程首套PEM制氢系统通过中试性能考核

航天工程自主开发的首套工业级PEM电解水制氢系统3月19日高标准通过中试性能考核。 这是航天工程继2023年碱性电解制氢系统中试成功后在绿氢装备研发制造领域开辟的又一赛道，标志着航天工程碱性和纯水两大系列电解制氢产品均成功完成实证运行。

该产品采用端板夹持压滤式双极性结构，核心零部件国产化率100%，额定点性能为10000A/ m² 1.67V，最高电密20000A/ m² ，小室电压一致性达到97.65%，工作压力3.2MPaG，系统出口氢气纯度≥99.999%，额定直流电耗3.98kwh/N m³ H₂ （60℃），氧中氢＜0.2%。适用于电子、电力、气象、实验测试等小规模高智能化应用场景，与ALK系列产品配合，可匹配光伏、风能等新能源制氢场景服务于工业应用，满足可再生能源制氢装备的市场需求。

8、广州产研院成功开发100kW PEM电解槽

在广东省能源集团的大力支持下，广州现代产业技术研究院与广东省能源集团研究院开展成果应用项目合作，近期研发中心成功开发出100kW高性能低成本PEM电解槽，并且展开纯水制氢机的系统集成及调试工作。据悉，该技术可不使用价格高昂的贵金属铱，甚至无需使用催化剂，直接使用相关原材料制备膜电极，完全使用国产原材料的基础上，每千瓦膜电极的成本低于1200元人民币，是目前电解水膜电极价格的五分之一到六分之一。由于特殊的制备技术，开发的膜电极具有极好的稳定性和耐久性，经测试，实验室运行3000小时，性能衰减低于1%。

9、康明斯5MW PEM电解水制氢产品正式下线

1月29日，康明斯Accelera全球首台针对中国市场的本地化HyLYZER®-1000产品正式下线。该产品为单台5MW的模块化产品，制氢能力1000标方/小时，目前产品已经完成实验室测试，可实现5%的超低负荷运行能力，直接输出氢气纯度可实现99.99%(不含氢气纯化，不含水状态)。这样的产品设计非常适用于便捷的现场室内安装需求，通过简单的模块互联即可实现增容。其可靠性、低维护成本和优秀的安全性能使其非常适合风光电耦合，用于绿氢的生产。

10、现代能源发布全国首套PEM制氢加氢一体机示范应用

1月，作为广州市黄埔区国有专业化能源集团，现代能源集团牵头完成了全国首套PEM电解水制氢加氢一体机，并进行示范应用。示范样机的制氢能力为10Nm³/h，产氢压力为1-4MPa，氢气压缩机排气压力为45MPa。该设备主要由制氢及纯化系统、压缩系统、加注系统、冷却系统、控制系统、辅助系统等组成，氢气纯度满足GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》。整套装备结构紧凑、随制随加、节能高效，可以灵活布置，满足不同场景需求。

11、氢锐科技发布PEM制氢膜电极、电解槽等系列产品

氢锐科技日前集中发布了PEM制氢膜电极、电解槽和PEM制氢系统系列创新产品。公司“系列高效PEM电解槽”已经实现了从5标方到250标方的批量制造，单槽最大产氢量可达250N m³ /h。其中，采用115膜电极的电解槽产品，在1.5A电密下能耗4.1千瓦时可生产氢气1标方；采用80微米膜的电解槽产品2A电密下能耗4.1千瓦时生产氢气1标方。值得注意的是，由于氢锐科技的电解槽具有高一致性，极差小于30mV，耐受压差为1.6MPa。

除了上述绿氢项目与新品发布方面的消息，今年以来市场关于PEM电解槽的其他消息也持续不断。比如卡沃罗透露年底其PEM电解水核心技术产业总部基地或建成投用、兴燃科技PEM电解水制氢设备项目落户常州、“氢涌”兆瓦级PEM制氢系统入选中央企业科技创新成果产品手册等。PEM制氢赛道分外热闹。

12、卡沃罗PEM电解水核心技术产业总部基地或年底建成

1月25日，高工氢电巡回调研团队走访了广东卡沃罗氢科技有限公司（简称“卡沃罗”）。卡沃罗于2022年投资建设PEM电解水核心技术产业总部基地，将从事PEM电解水核心技术开发、核心部件产业化及市场推广业务。预计在2024年底，卡沃罗氢科技PEM电解水核心技术产业总部基地建成并投入使用，一期规划建设PEM电解槽1GW的智能化生产线，年产500套兆瓦级PEM制氢成套设备集成生产线，系统规模0.5Nm³/h~500Nm³/h，覆盖PEM制氢全产业链。

13、兴燃科技PEM制氢设备项目落户常州 

常州武进国家高新区新能源产业又添新项目。3月13日，兴燃科技PEM电解水制氢设备项目正式签约落户武高新。兴燃科技主攻PEM电解水制氢领域，自主研发了由扩散层、催化层、质子交换膜组成三合一结构的有序膜电极生产工艺，较普通膜电极活性面积提升了50%以上。目前，兴燃科技PEM电解水制氢设备的技术能力和产品关键指标已处于国内外领先水平。此次签约的项目总投资5亿元，其中固定资产投入约2亿元，购买超声波喷涂、点胶、检测等设备，从事多款型号PEM电解槽及系统的研发及规模化生产，项目全部达产后预计年销售达15亿元。

14、“氢涌”兆瓦级PEM制氢系统入选产品创新 手册 

日前，国务院国资委公布了中央企业科技创新成果产品手册（2023年版），由国氢科技及其子公司长春绿动、武汉绿动共同研制的兆瓦级PEM制氢系统荣列其中。

近年来，国氢科技在PEM制氢装备自主化研制方面取得突破性进展，不仅解决“卡脖子”技术，还实现了装备产业链、供应链自主可控。公司现已掌握低铱催化剂、增强型质子交换膜、2500cm²大面积高效膜电极等关键核心基础材料研制技术，为装备的性能提升和成本降低提供了有力支撑；同时，掌握电解槽封装、承压密封等核心工艺开发能力，确保装备安全可靠和高效运行；高度集成的模块化系统设计，使该装备能够灵活适应不同规模的制氢需求，可以提供覆盖10～2000N m³ /h的制氢成套装备，大大拓宽了装备的应用范围。

15、氢辉能源获得欧盟CE认证/获“国高”认定

1月消息，氢辉能源旗下BriLyzer S50质子交换膜电解槽产品成功通过欧盟CE认证，成为国内PEM制氢领域为数不多同时通过ASME、欧盟CE双认证的企业。同样在1月，该公司收到由深圳市科技创新委员会、深圳市财政局、国家税务总局深圳市税务局联合颁发的《高新技术企业证书》，凭借在PEM电解水制氢领域技术实力、创新能力及发展潜力，氢辉能源正式迈入国家高新技术企业行列。