绿氢技术新趋势：碱水制氢后，PEM优势与潜力解析

氢能被誉为“21世纪的终极能源”。在灰氢、蓝氢、绿氢三条制氢技术路线中，绿氢是唯一能够摆脱化石能源，实现清洁脱碳的制氢方式，并可以作为可再生能源储存和转化的理想载体。目前，市场主要有四种电解水制氢的技术路线：碱性电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM）、固体氧化物电解（SOEC）和阴离子交换膜（AEM）。
四大绿氢制备路线中，哪一条代表未来趋势？绿氢降本之路将如何推进？本文将结合行业专家的专访，对这些关键问题做分析探讨。
碱性电解（ALK）技术是目前电解水领域中最成熟的技术，基本原理是水在电流作用下通过电化学反应被分解为氢气和氧气。然而，虽然这种技术已经有上百年的历史，但仍存在结构性限制因素。
质子交换膜电解（PEM）技术的工作原理是水在阳极通过催化作用分解为氧气和氢离子，氢离子随后穿越电解质隔膜到达阴极，并在阴极处获得电子生成氢气。相对于碱性电解技术，PEM电解具有零间距、电密高、隔膜承压能力大等优势。但同时，其催化剂需要铂、铱等贵金属，且隔膜依赖国外进口材料，这都限制了其发展。
固体氧化物电解（SOEC）是一种高温电解设备，其制氢原理在于使用固态氧化物作为电解质，并在高温条件下运行，从而实现水或二氧化碳的电化学分解。然而，由于该技术需要维持在800℃左右的高温状态，因此使用场景受限，主要适用于有废热产生的场景。
综合来看，PEM技术可能是碱水制氢之后最有可能先实现产业化落地的路线。相较于碱水制氢，PEM技术具有全生命周期经济性、与可再生能源耦合更好、氢气纯度高延长燃料电池寿命等三大优势。然而，由于设备初始投资成本较高，并且绿电价格下降以及全产业链成本降低仍是挑战，因此目前市场上尚未广泛采用PEM技术。
为了实现绿氢工业化与规模化，多因素共同推动是必要的，其中包括降低电价和设备成本。根据国泰君安研报，当电价分别低于0.15元/kWh和0.25元/kWh时，绿氢具备成本优势。此外，解决电解水制氢设备的便利性和安全性问题也是当前的重要任务。

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