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01
原理差异
AEM电解槽原理
AEM电解槽的工作原理和传统碱性电解水制氢有相似之处。在电解过程中，阴离子交换膜起到关键作用，它负责传导氢氧根离子。通过这种传导，将阴阳极隔离开来，有效防止氢气和氧气混合。
电解液可以是纯水或者低浓度碱性溶液，这种电解液选择为电解反应提供了合适的离子环境，使得电解反应能够顺利进行。
PEM电解槽原理
PEM电解槽是基于质子交换膜的技术。在阳极，水发生氧化反应，生成质子、电子和氧气。生成的质子通过质子交换膜传输到阴极，在阴极质子被还原成氢分子。反应气体在催化层的后部析出，这种紧凑的设计使得PEM电解槽能够在高电流密度下操作，从而提高了制氢效率。
02
关键材料对比
AEM电解槽关键材料
1）粉末电催化剂：
在析氢反应（HER）中，AEM电解槽常用镍基化合物，其中Ni - Mo合金是比较优秀的非贵金属析氢催化剂。在析氧反应（OER）方面，基于过渡金属元素的合金、氧化物等材料比较常用，镍铁层状双氢氧化物的催化活性较高。不过，在使用过程中需要重点关注催化剂层的性质和导电性，因为这些因素会直接影响电解反应的效率。
2）阴离子交换膜：
阴离子交换膜是由聚合物骨架和阳离子基团组成的。理想的阴离子交换膜应该同时具备较高的离子电导性、合适的尺寸稳定性和化学稳定性。但在实际应用中，高离子电导率和高稳定性很难同时实现。目前国外有像德国Fumatech公司的FAA3系列等产品，但在离子电导率、稳定性等方面还需要进一步提升。
PEM电解槽关键材料
1）催化剂：
阳极催化剂多采用Ir基和Pt基催化剂，因为阳极环境具有强氧化性，所以要求催化剂必须有高活性、稳定性和耐腐蚀性。阴极催化剂常用Pt催化剂，这是由于Pt在酸性条件下具有快速析氢反应动力学，能够高效地促进氢气的生成。
2）质子交换膜：
质子交换膜主要有全氟质子交换膜（如Nafion系列）、部分氟化质子交换膜、非氟质子交换膜和有机/无机复合质子交换膜。其中全氟质子交换膜应用最为广泛，但它存在成本高、在厚度和性能平衡方面需要优化等问题。
03
系统设计与操作特性对比
AEM电解槽系统设计与操作特性
1）系统设计：
AEM电解槽的系统设计有两种思路。一种是沿用传统碱性水电解槽设计，这种方式有利于产业化推广，但是部分新技术特点可能无法充分发挥。另一种是采用类似PEM电解水的设计理念，不过这样就需要解决膜材料离子传导性与阻气性能平衡等问题。目前AEM电解槽的系统总体设计理念还在不断完善升级的过程中。
2）操作特性：
操作电压和电流密度对AEM电解槽的能量利用效率和氢气产量有重要影响，实际操作电流密度应该低于临界电流密度。操作温度升高能够提升反应动力学，但同时也会加速阴离子交换膜的衰减。系统压力提升有利于氢气的储存和利用，不过需要注意氢气交叉渗透的问题。
PEM电解槽系统设计与操作特性
1）系统设计：
PEM电解槽的系统设计比较成熟，可以根据具体需求灵活调整操作参数，如操作电压、电流密度、温度和压力等。
2）操作特性：
操作温度和压力对PEM电解槽的性能有显著影响。提高操作温度可以降低槽电压、提高电流密度，但这对材料的要求也更高。
04
各自优势
AEM电解槽优势
1）成本方面：
AEM电解槽采用碱性电解质，能够保留碱性反应体系，这使得它可以使用非贵金属催化剂和极板，从而有效降低成本。
2）产业化方面：
它与传统碱性电解槽兼容性好，有利于在产业中进行推广。同时和PEM电解槽设计理念相似，具有很大的发展潜力。
3）动态响应方面：
AEM电解槽的动态响应能力较好，能够更好地适应可再生能源的间歇性，这对于利用可再生能源制氢是一个很大的优势。
PEM电解槽优势
1）技术成熟度方面：
PEM电解槽技术成熟度较高，已经有商业化产品。
2）性能方面：
它的电流密度高，电解槽集成度也高。质子交换膜具有高质子传导率，能够实现高压差操作，提高气体纯度。
3）动态响应方面：
PEM电解槽的动态响应特性良好，启动速度快，能够快速响应电力输入变化，和可再生能源的耦合性比较好。
通过对AEM和PEM电解槽在原理、关键材料、系统设计与操作特性以及各自优势等方面的深度对比，可以更好地了解它们在制氢领域的特点和应用场景，为制氢技术的选择和发展提供参考。
第六届世纪氢能与燃料电池大会
会议背景
为进一步构建政产学研用协同创新平台，CHEC2026第六届世纪氢能与燃料电池大会定于2026年3月24日在北京召开。大会以 “氢启新程，聚力腾飞”为主题，聚焦 “十五五” 氢能产业发展布局，邀请央国企、行业领军企业、高校科研院所及金融机构代表齐聚一堂，围绕技术创新、降本路径、商业模式重构及全产业链协同展开深度交流，推动制、储、运、加、用各环节协同发展，助力氢能产业高质量跃升。
大会同期将举办氢能观察 “金鼎奖” 评选及颁奖盛典，表彰行业年度标杆企业与创新成果，凝聚产业发展合力。
“十五五”战略展望：氢基能源发展、支持政策、全球化
1.2026年中国氢基能源场展望和挑战
2.2026 年中国电解槽市场展望和挑战(独家)
3.2026 年国际对绿色氢能市场展望和挑战
4.“十五五”中国氢能产业政策展望和挑战
5.“十五五”氢能资本市场展望和挑战
6.“十五五”氢能低空经济展望和挑战
7.“十五五”氢能交通领域展望和挑战
8.氢能消费主要市场:欧洲中东绿氢市场及标准准入
重塑能源及工业格局 风光氢醇氨一体化从示范到规模化。
1.以电氢协同助力构建新型电力系统的探索与思考
2.绿氢经济性拐点:碱性技术度电成本(LCOH)的临界条件测算
3.大规模绿氢项目碱性电解槽技术难点探讨
4.绿氢制备降本-PEM 电解技术突破与应用
5.不同温度环境下的 AEM 电解性能优化
6.碱性电解槽隔膜的材料选择与性能优化
7.碱性电解槽制氢电极最新技术进展探究
8.电解槽密封材料与耐久性提升技术
9.双极板材料选择与性能优化，性能提升的关键密码
10.适应风光波动电源的10%-150%动态响应技术
11.S0C未来发展趋势与产业化路径
12.掺氢天然气输送与利用关键技术及工程应用
氢能交通专题：重卡、无人机、两轮车应用技术和商业模式创新和挑战
1.氢能无人机关键技术研究进展
2.氢能无人机场景应用探索与规模化发展
3.液氢飞机轻量化技术趋势
4.氢燃料电池无人机的商业化经验分享
5.大重载氢电无人机商业应用探索
6.氢能两轮车“小场景大价值”的“试验场”
7.氢两轮车解决“最后一公里”出行问题
8.氢燃料电池用碳材料的产业化进展
9.基于实际场景的氢安全试验评价技术研究与实践
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