AEM纯水电解制氢是介于传统碱性电解与质子交换膜电解之间的新兴绿氢制备技术路线,以阴离子交换膜为核心隔膜材料,仅需纯水作为进料,无需额外添加碱液电解质,兼具两类主流电解技术的多重优势,是当前氢能产业装备研发的热门方向。

AEM纯水电解制氢设备的系统构成:
本设备由电解核心单元与辅助配套系统两部分组成,核心单元承担电化学反应功能,辅助系统保障全流程稳定运行:
1.阴离子交换膜电解单元:作为设备的核心反应腔体,由阴离子交换膜、阴阳极催化层、极框组件共同组成,其中阴离子交换膜仅允许氢氧根离子通过,可隔绝氢气与氧气,避免互混风险,催化层采用非贵金属基材料,降低材料成本。
2.极框与流道结构:极框内部设计有专属流道,可保证纯水进料与反应产物的均匀分布,降低传质阻力,提升反应均匀性,避免局部过热或反应不充分的问题。
3.双极板导电组件:承担电流传导、反应物分配与产物排出的功能,采用耐腐蚀改性材料制备,可适配长期碱性运行环境,保障电流传输稳定性。
4.辅助配套系统:包含纯水预处理模块、气液分离模块、压力调节模块与电力控制模块,分别承担进料纯化、产物分离、压力适配与电能调控的功能,保障全流程运行平稳。
技术特性优势:
1.安全属性突出:阴离子交换膜可隔断氢氧气体,即使出现运行波动也不会发生氢氧互混,规避了爆燃风险,且无强碱液储存需求,无泄漏腐蚀隐患。
2.经济性更优:催化层与极框材料多采用镍基等非贵金属材料,无需依赖铂、铱等贵金属,材料采购与制造成本显著低于质子交换膜电解设备。
3.能耗表现良好:阴离子交换膜的离子传导阻力较低,电解运行电压优于传统碱性电解设备,整体电耗水平更低,制氢效率更高。
4.场景适配性强:对进料纯水的要求低于质子交换膜电解设备,常规去离子水即可满足需求,且负荷调节范围宽,可适配可再生能源波动的供电特性。
AEM纯水电解制氢设备的应用场景:
1.分布式制氢场景:适用于加氢站、园区供氢站等靠近用氢端的场景,设备结构紧凑,无需配套碱液储存与处理设施,占地小、部署灵活。
2.绿电耦合制氢场景:可适配光伏、风电等间歇性可再生能源的出力特性,宽负荷调节能力可消纳波动性绿电,制备低成本绿氢。
3.工业脱碳场景:可用于替代化工、冶金、交通等领域的化石能源制氢路线,提供零碳氢源,助力工业领域降碳减排。
4.移动制氢场景:因无强碱液储存需求、系统结构紧凑,可应用于车载、船载等移动制氢场景,为移动装备提供氢源保障。