在直流電作用下，水分子在陰極發(fā)生還原反應，生成氫氣和氫氧根離子（OH–），氫氧根離子在電場和氫氧側濃度差的作用下穿過隔膜到達陽極，在陽極一側發(fā)生析氧反應，生成氧氣和水。電解槽裝配時浸沒在高濃度（20%~30%）的KOH 溶液中，此時離子電導率比較大，主要缺點是電解液具有腐蝕性，NaOH 和NaCl 溶液也可作電解液，但不常用。堿槽的電解池分成兩個電極，電極將氣密隔膜分開。由于隔膜的阻礙，氫氣和氧氣不會通過隔膜混合在一起，但是電解液卻可以通過隔膜進入另一側。制氫系統(tǒng)運行時，氫氣和堿液的混合液以及氧氣與堿液的混合液分別經(jīng)過氣水分離器，將氣體和溶液分離，堿液回流至電解槽，氫氣和氧氣分別進入純化裝置提純后進行收集。PEM水電解制備的綠氫應用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。張家口國內電解水

現(xiàn)在世界上每年消耗的氫氣在5000萬噸左右，其中96%來自化石能源，*4%來自電解水，而且所用的電也并非全部來自可再生能源。綠氫是統(tǒng)籌解決全球氣候變化、能源安全與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要措施，伴隨著以綠色低碳為特征的能源產(chǎn)業(yè)和技術變革在世界范圍內興起，綠氫發(fā)展將不斷加速。發(fā)展綠色氫能也是促進我國實現(xiàn)“雙碳”目標，加快我國發(fā)展方式綠色轉型的強勁動力。主要表現(xiàn)在：能源維度：利用本土可再生能源制氫，降低化石能源進口依賴，優(yōu)化能源結構，提升能源自給與穩(wěn)定性。環(huán)境層面：助力各行業(yè)脫碳，尤其助力高排放行業(yè)達成碳中和，減少污染排放，改善大氣質量。經(jīng)濟領域：催生產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)新興產(chǎn)業(yè)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳升級，創(chuàng)造大量就業(yè)崗位，促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展。技術方面：激發(fā)多領域技術創(chuàng)新，增強自主創(chuàng)新力，利于國際合作交流，提升國際能源領域話語權。烏蘭察布專業(yè)電解水制氫設備產(chǎn)量PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。

2024年至2025年，隨著各國補助力度加大與更多大型項目落地，國際電解水制氫產(chǎn)能或將繼續(xù)成番增長。一方面，海外有較多大型規(guī)劃綠氫項目儲備，全球經(jīng)過投資決議的萬噸級電解水制氫項目已有近50項；另一方面，全球尤其歐洲各國對綠氫生產(chǎn)的補貼資金逐漸到位，疊加航運、化工等領域對零碳燃料與零碳原料的需求增長，或會推動2024年多項萬噸級項目落地開工。能景研究結合各國項目規(guī)劃、補貼進展、碳市場等多方面預測，樂觀情境下，到2025年底全球（含中國）綠氫累計產(chǎn)能或將增長至約140萬噸/年，到2030年底全球（含中國）綠氫累計產(chǎn)能或將增長至約1600萬噸/年。

PEM電解水制氫：原理：采用質子交換膜作為固體電解質，以純水為電解原料，通過直流電實現(xiàn)水電解。特點：該技術具有高電流密度、高純度氫氣、快速響應以及高工作效率等優(yōu)勢。然而，其設備成本相對較高，且需要在強酸性和高氧化性的環(huán)境下運行。應用：PEM電解水制氫技術特別適用于需要高純度氫氣的領域，例如燃料電池汽車加氫站、食品工業(yè)以及半導體制造等。此外，其迅速響應的特性也使其非常適合與可再生能源結合使用。電解水制氫系統(tǒng)涵蓋了多個關鍵組件，包括電解槽、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化模塊、冷卻體系以及控制系統(tǒng)等。其中，電解槽作為系統(tǒng)的**，其功能在于將水高效地電解為氫氣和氧氣。固體氧化物電解水制氫設備可以實現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是設備成本較高。

制氫項目的成本問題始終是個繞不過的話題，電費成本占氫氣成本的70-80%，電費成本高限制了各類制氫項目的進展，即便搭配可再生能源電力，也會因為其間歇性的特點配套相關的儲能，增加成本。不管是氫制氨/甲醇/其他，還是可再生能源制氫用于各類應用場景，項目目前還沒有特別好的投資回報率，目前大多數(shù)的項目都是綁定著風光資源在進行項目的運作，而電網(wǎng)的接入及電網(wǎng)的承載能力又是一大挑戰(zhàn)。但在這個過程中，由于競爭無比激烈、投入產(chǎn)出比太差的陰影始終籠罩在制氫設備廠家的頭頂，部分企業(yè)不再投入資金，部分企業(yè)直接退出生產(chǎn)制造，部分企業(yè)直接放棄了氫能的征程。壓縮制氫設備是一種通過物理過程令氫氣密度增加，從而實現(xiàn)純化的方法。平頂山PEM電解水制氫技術

PEM水電解技術被譽為制氫領域極具發(fā)展前景的水電解制氫技術之一。張家口國內電解水

根據(jù)《全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，氫能源在2022年作為能源消耗占比不足1%，預測到2050年氫能在全球能源總需求中占比將達到10%以上，并帶動起十萬億規(guī)模的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈。由此可看出，氫氣的制取在未來肯定是一個新興且充滿希望的行業(yè)。我們根據(jù)氫氣的生產(chǎn)及碳排放情況，可將氫氣分為：灰氫、藍氫、綠氫。灰氫指的是：使用化石燃料制取氫氣，并對釋放的二氧化碳不做任何處理；藍氫指的是：將天然氣重整，并在生產(chǎn)過程中利用碳捕捉、利用、儲存等先進技術，減少溫室氣體的排放；綠氫指的是：通過使用可再生能源（如太陽能、風能、核能等）制備的氫氣，在綠氫的生產(chǎn)過程中，是完全沒有碳排放的。張家口國內電解水