關(guān)于AEM電解槽的火熱程度，已經(jīng)不必多說，自2024年開始，國內(nèi)AEM電解槽廠商開始增多，AEM電解槽開始進(jìn)入市場并迅速站穩(wěn)腳跟。

但關(guān)于陰離子交換膜的技術(shù)性難題也一直是熱議話題，氫能觀察轉(zhuǎn)載國內(nèi)AEM電解水制氫設(shè)備方案提供商陽光綠氫關(guān)于AEM電解槽的見解，希望可以給大家一點(diǎn)啟示。

先搞懂：AEMWE到底是啥制氫技術(shù)？

要理解AEMWE，先得說說它的“前輩們”——堿性電解水制氫（AWE）和質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEMWE）。

技術(shù)對比：AWE vs PEMWE vs AEMWE

三種電解水技術(shù)核心指標(biāo)對比

而AEMWE就像一位“集優(yōu)選手”：

結(jié)構(gòu)類似PEMWE，但用陰離子交換膜（AEM）替代昂貴質(zhì)子膜；電解液只需純水或稀堿；催化劑可用鎳、鐵、鈷等非貴金屬；工作電壓僅需1.6–2.2V，能效媲美PEM。

簡單說，給它通上1.6-2.2V的電，它就能把水分解成氫氣和氧氣，既保留了質(zhì)子交換膜的高效，又延續(xù)了堿性電解的低成本，這就是它的核心魅力。

核心部件大揭秘：AEM電解槽里藏著啥？

AEM電解槽看著復(fù)雜，其實(shí)核心就是“四大件”的組合：陰離子交換膜（AEM）、催化劑層、氣體擴(kuò)散層和雙極板，它們各司其職，缺一不可。

AEM電解槽結(jié)構(gòu)示意圖

核心部件1：陰離子交換膜（AEM）——“離子快遞員”

它像一道智能門禁：只允許氫氧根離子（OH?）； 堅(jiān)決阻止氫氣和氧氣“碰面”，避免混合爆炸；同時(shí)具備高離子電導(dǎo)率、強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度。就像一位精準(zhǔn)的“離子快遞員”，只送指定包裹，絕不亂闖。

核心部件2：氣體擴(kuò)散電極——反應(yīng)“主戰(zhàn)場”

氣體擴(kuò)散層：負(fù)責(zé)“運(yùn)原料”——把水送進(jìn)去，把氣體排出來；

催化劑層：是“反應(yīng)加速器”，能讓水分解的速度大大提升，而且這里用的是成本親民的非貴金屬，比如鎳、鐵之類的化合物。

核心部件3：雙極板——“能量傳送帶”

主要負(fù)責(zé)導(dǎo)電和傳輸電解液，普通鍍鎳不銹鋼即可勝任，導(dǎo)電好、耐腐蝕、成本低。

電極-陽極

電極-陰極

AEMWE的性能好不好，全靠核心材料“撐場面”。現(xiàn)在科學(xué)家們主攻的方向，就是讓膜材料更耐用、催化劑更高效。

X射線熒光衍射儀

陰離子交換膜（AEM）：高效穩(wěn)定——從“易壞”到“扛造”

早期的AEM有個(gè)大問題：在強(qiáng)堿、高溫的工作環(huán)境下容易“掉鏈子”——膜里的化學(xué)鍵會斷裂，導(dǎo)致性能下降。

當(dāng)前，提升陰離子交換膜性能的研究主要圍繞三大策略協(xié)同展開：

陽離子基團(tuán)的分子設(shè)計(jì)：通過合成哌啶異構(gòu)體、剛性籠狀奎寧、N-螺環(huán)陽離子等新型功能基團(tuán)，從分子層面顯著增強(qiáng)其耐堿穩(wěn)定性。

膜內(nèi)微結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控：通過構(gòu)建親/疏水微相分離或引入自具微孔結(jié)構(gòu)，同步實(shí)現(xiàn)高離子電導(dǎo)率和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性（低溶脹度）。

復(fù)合材料的運(yùn)用：將無機(jī)納米顆粒（如SiO?, TiO?）分散于聚合物基質(zhì)，以增強(qiáng)機(jī)械性能、改善尺寸穩(wěn)定性并輔助離子傳導(dǎo)。

其中，全碳骨架/全芳環(huán)聚合物，因其主鏈不含易降解的化學(xué)鍵，展現(xiàn)出本征的高化學(xué)穩(wěn)定性，是解決AEM長期耐久性難題的極具前景的材料體系。

電極催化劑：低成本——告別“貴金屬依賴”

電解水制氫，電極催化劑是“動力源”。過去最牛的催化劑是銥、釕這類貴金屬，性能雖好，但價(jià)格堪比黃金，根本沒法大規(guī)模用。

AEMWE的堿性工作環(huán)境，給了非貴金屬催化劑“發(fā)光的機(jī)會”。現(xiàn)在常用的過渡金屬（像鎳、鐵、鈷）及其化合物，就是性價(jià)比超高的選擇：

氧析出反應(yīng)（OER）催化劑：這是電解水的“耗電大戶”，科學(xué)家們研發(fā)的鎳鐵尖晶石氧化物（比如NiFe?O?），只要1.65V的電壓就能達(dá)到1A/cm2的電流密度，還能連續(xù)工作上千小時(shí)，性能直逼貴金屬。

氫析出反應(yīng)（HER）催化劑：鉑（Pt）是傳統(tǒng)HER催化劑的“天花板”，但現(xiàn)在的鈷硫化合物（比如Co?S?），通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3D立體生長），能提供超多反應(yīng)位點(diǎn)，在堿性溶液里不僅活性高，穩(wěn)定性也特別好。

來源：陽光綠氫

2025年度氫能產(chǎn)業(yè)“金鼎獎”評審?fù)ㄖ?/strong>

GOLDEN TRIPOD AWARDS 

氫能產(chǎn)業(yè)“金鼎獎”是由“中國氫能 100 人論壇”與“氫能觀察”聯(lián)合主辦的年度重磅行業(yè)評選活動。依托主辦單位的行業(yè)影響力與資源積淀，獎項(xiàng)歷經(jīng)多年發(fā)展迭代，已構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的評選體系，成為氫能領(lǐng)域極具公信力與權(quán)威性的標(biāo)桿評選之一。

評選范圍全面覆蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，囊括制氫、電解槽、儲運(yùn)及核心零部件等領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)企業(yè)品牌、前沿創(chuàng)新產(chǎn)品、關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)與典型應(yīng)用案例，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)資源的精準(zhǔn)挖掘與整合。本次評選以“樹立行業(yè)標(biāo)桿、賦能高質(zhì)量發(fā)展”為核心宗旨，通過遴選產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的優(yōu)秀典范，發(fā)揮榜樣示范引領(lǐng)作用，凝聚產(chǎn)業(yè)發(fā)展共識，引導(dǎo)行業(yè)資源向創(chuàng)新驅(qū)動、綠色低碳方向集聚，助力氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、規(guī)范化發(fā)展！

獎項(xiàng)設(shè)置

01 2025 年度氫能領(lǐng)軍人才年度成就、創(chuàng)新應(yīng)用、技術(shù)專家

02 2025 年度氫能制氫裝備領(lǐng)軍企業(yè)ALK/PEM/AEM/SOEC

03 2025 年度氫能燃料電池領(lǐng)軍企業(yè)電堆及相關(guān)核心產(chǎn)品

04 2025 年度氫能儲運(yùn)加裝備領(lǐng)軍企業(yè)液氫、加氫站、壓縮機(jī)等

05 2025 年度氫能測試與裝備領(lǐng)軍企業(yè)綜合裝備、涂布設(shè)備、測試平臺、 測量設(shè)備、激光設(shè)備

06 2025 年度氫能最佳材料部件供應(yīng)商膜電極、雙極板、壓縮機(jī)、傳感 器、氣體擴(kuò)散層、密封材料、質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、DCDC 等

07 2025 年度氫能交通示范領(lǐng)軍品牌重卡、兩輪、低空經(jīng)濟(jì)

08 2025 年度氫能最佳服務(wù)機(jī)構(gòu)協(xié)會媒體、服務(wù)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)園等

09 2025 年度氫能優(yōu)秀項(xiàng)目案例綠氫項(xiàng)目、零碳案例

10 2025 年度氫能年度新銳企業(yè)成立三年內(nèi)新銳企業(yè)評選流程

01 2026 年 1 月 15 日—3 月 20 日征集申報(bào)企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)、個(gè)人按要求 填寫并提交申報(bào)表，組委會審查申報(bào)材料。

02 2026 年 3 月 21 日—3 月 25 日專家初評 組織專家對申報(bào)材料進(jìn)行初評審核。

03 2026 年 3 月 26 日—3 月 31 日補(bǔ)充材料。

04 2026 年 4 月 1 日— 4 月 15 日組織專家就初篩名單進(jìn)行綜合評審，評選出“氫能金鼎獎”。

05 2026 年 4 月 22 日發(fā)布評選結(jié)果，于 CHEC2026 期間舉辦頒獎儀式。

評選報(bào)名

張老師 18088655286

劉老師 13756043953

郵箱：qn@21xny.com