“碱性+PEM”电解槽搭配使用会成为新趋势

绿氢浪潮下，国内可再生能源制氢项目不断增加。 其中，碱性电解槽制氢是主流技术路线。 由于质子交换膜制氢成本较高且技术需要进一步突破，应用相对较少。 鉴于ALK和PEM各有特点，一种兼具碱性电解槽制氢和PEM制氢优点的“ALK+PEM”制氢方法已在行业内悄然诞生并受到广泛青睐。 “ALK+PEM”电解槽组合会成为未来绿氢项目的主流吗？

多个项目采用“碱性+PEM”组合

目前，国内绿氢项目正处于激增状态，制氢主要以碱性电解槽为主。 据高工氢能产业研究院（GGII）不完全统计，2021年我国公开披露的绿氢项目有161个，其中规划项目66个，在建项目51个，已竣工项目44个。 在已公开技术路线的绿氢项目中，碱性制氢装机总量占比95%以上，占据主流。

核心原因在于，ALK制氢虽然存在动态响应差、功耗高、体积重量大等痛点，但在技术和商业成熟度高、单罐功率高、成本低等方面具有显着优势； 虽然PEM响应速度快，绿电耦合性好，但由于生产中采用了铱、铂、钛等贵金属材料，因此价格非常高。 采购成本是ALK的3-5倍，核心技术瓶颈也有待突破。

然而，当谈到绿氢项目中的电解槽配置问题时，碱度和质子交换膜并不是非此即彼的。 目前，业界正在积极探索结合碱性和质子交换膜各自的优势，共同匹配绿色电力制氢。 而从过去已获批、目前正在进行招标的大规模绿氢来看，“碱性+PEM”组合已成为新趋势。

吉林省生态环境厅发布国家能源建设的松原氢能源产业园（绿色氢氨醇一体化）项目环境影响报告书受理通知书。 项目采用碱性电解槽和质子交换膜电解槽两种（24套3/h碱性溶液电解槽；34套34/h碱电解槽；4套/h质子交换膜电解槽）； 此前，吉林大安风光互补绿氢合成氨一体化示范项目、内蒙古华电达茂旗20万千瓦绿氢示范项目也是如此。 详情如下所示：

10月11日，中国能建发布全国最大的125套电解槽招标公告。 本次招标项目同样采用ALK+PEM模式。 该项目分为两个标段，一标段为ALK电解槽3/h，二标段为PEM电解槽/h。

对于这一现象，阳光氢能研发总监魏广科表示，西北地区风电、光伏发电投资较大，放弃风电、太阳能造成资源浪费。 基于目前碱性电解槽和PEM电解槽的特点，“ALK+PEM”组合可以最大限度地利用可再生能源发电。

华北电力大学氢能技术创新中心主任刘建国指出，发展规模化、高效、低成本、宽负荷可调的电解水制氢技术是关键目前绿色制氢技术的发展。 综合考虑材料、性能、效率和成本四个维度，ALK和PEM各有其优势和局限性。 如果将两种技术路线融合起来，有望在兼顾成本的同时实现更好的波动适应性。

必维中国区氢能业务总监刘忠勇也向高工氢能分享道，“ALK+PEM”组合既有碱性电解水制氢的经济优势，又有PEM的快速响应特性。 将来会用到。 是一种新趋势。

逃往“碱性+PEM”组合

基于成熟的ALK技术，成本低，实施项目多，但对电力波动的适应性较差，限制了与可再生能源发电耦合发展的空间，而PEM技术响应速度更快，可调范围更宽，可以适应波动的功率输入并且价格可能更高。 两者的结合可以创造更多的可能性。 例如，除了加强风光互补、增加制氢销售外，还可以解决离网场景下电网配置和控制的难题。 减少。

可以预见，未来随着PEM制氢核心部件的技术提升、PEM制氢设备规模化应用的扩大以及价格的大幅下降，应该会有更多ALK+PEM协同的案例氢气生产。

着眼于ALK为主流、PEM前景广阔、ALK+PEM协同制氢前景广阔，业内多家企业同时布局了两条技术路线的规划。

8月16日，集团发布企业升级战略，宣布正式布局氢能装备领域，进军PEM制氢和碱性电解槽制氢双线市场，并发布自主研发的/h PEM纯氢水电解制氢系统、/h兆瓦级PEM纯水电解槽、PEM制氢膜电极、制氢电源及ALK电解槽先进电极系列产品。

此前，据高工产研不完全统计，国内同时部署碱性和质子交换膜制氢设备的企业有阳光氢能、佩里氢能、三一氢能、明阳智能、国富氢能等数十家。 、中电丰业、氢时代、瑞林科技、华电重工、奥阳科技、信德新能源等

相应的，不少检测设备公司也在开发“ALK+PEM”大功率电解槽试验台。 例如，大连宇科已交付多款0.1~20Nm3/h碱性电解槽测试平台，并正在开发3/h碱性电解槽测试平台。 它还推出了质子交换膜电解槽测试平台。

“ALK+PEM”联合制氢作为一种新型制氢技术方案，随着越来越多企业的推广，有望很快普及。 这是氢能产业发展中尽快解决氢能利用问题的积极现象。