绿氢制取技术分类

目前电解水制氢主要有碱性（ALK）电解、质子交换膜（PEM）电解、阴离子交换膜电解（AEM）电解、固体氧化物（SOEC）电解这四种技术路线，根据各自技术特点以及商业化应用程度，碱性电解水制氢路线及PEM电解水制氢将是未来与可再生能源结合的主流电解水制氢工艺路线。

碱性电解。该技术已实现大规模工业化应用，国内关键设备主要性能指标均接近国际先进水平，设备成本低，单槽电解制氢量较大，适用于电网电解制氢。

PEM电解。该技术国内较国际先进水平差距较大，体现在技术成熟度、装置规模、使用寿命、经济性等方面，国外已有通过多模块集成实现百兆瓦级PEM电解水制氢系统应用的项目案例。其运行灵活性和反应效率较高，能够以最低功率保持待机模式，与波动性和随机性较大的风电和光伏具有良好的匹配性。

AEM电解。该技术将传统碱性液体电解质水电解与PEM水电解的优点结合起来，目前国内外尚处于研发完善阶段。现阶段的研发集中于碱性固体聚合物阴离子交换膜与高活性非贵金属催化剂。

SOEC电解。该技术的电耗低于碱性和PEM电解技术，但尚未广泛商业化，国内仅在实验室规模上完成验证示范。由于SOEC电解水制氢需要高温环境，其较为适合产生高温、高压蒸汽的光热发电等系统。

目前来看，碱性电解槽成本较低，经济性较好，市场份额较PEM电解槽高一些。不过随着燃料电池技术的不断成熟，质子交换膜国产化的不断加速突破，长期来看，PEM电解槽的成本和市场份额将逐渐提高，与碱性电解槽接近持平，并根据各自与可再生能源电力系统的适配性应用在光伏、风电领域。

图表 1 四类电解水制氢对比