在獲取綠氫的主要方式中，PEM電解水制氫具有電流密度大、啟停速度快、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn)，能靈活適應(yīng)風(fēng)、光發(fā)電的波動(dòng)性，是一種與可再生能源耦合制綠氫的理想技術(shù)。但是，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，國(guó)內(nèi)PEM電解水制氫在技術(shù)成熟度和商業(yè)化程度上，相比堿性制氫要弱一些，相對(duì)海外也進(jìn)展緩慢。

不過(guò)目前看，國(guó)內(nèi)PEM制氫在綠氫浪潮下憑借自身性能優(yōu)勢(shì)現(xiàn)已進(jìn)入提速發(fā)展新階段，不管是技術(shù)指標(biāo)還是產(chǎn)氫規(guī)模，伴隨下游需求顯著增長(zhǎng)，都已在呈現(xiàn)新的特點(diǎn)。2024年開年至今，這種勢(shì)頭表現(xiàn)尤為顯著，短短四個(gè)月內(nèi)，有企業(yè)推出新品、有企業(yè)落產(chǎn)線、有企業(yè)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目商運(yùn)等，PEM制氫可以說(shuō)在加速前行！

從今年以來(lái)市場(chǎng)端傳來(lái)的關(guān)于PEM制氫項(xiàng)目，可看到三大趨勢(shì)：1.“PEM+ALK”組合制氫的綠氫項(xiàng)目數(shù)量在明顯增多；2 . 大型綠氫項(xiàng)目多采用單堆200 Nm3/hPEM電解槽，并已出現(xiàn)商業(yè)運(yùn)行案例；3.大多綠氫項(xiàng)目采用1-5臺(tái)PEM電解槽，但也已出現(xiàn)個(gè)別項(xiàng)目批量采用PEM制氫設(shè)備，比如獲批公示的寧夏太陽(yáng)山綠氫制儲(chǔ)輸用一體化項(xiàng)目，擬采用PEM電解水制氫及純化系統(tǒng)22套。

1、國(guó)內(nèi)首臺(tái)套單堆MW級(jí)PEM電解槽實(shí)現(xiàn)商運(yùn)

4月6日上午10時(shí)，華電科工承建的華電德令哈PEM電解水制氫示范工程成功72小時(shí)連續(xù)試運(yùn)行。這標(biāo)志國(guó)內(nèi)首臺(tái)套單堆MW級(jí)PEM電解水制氫裝置實(shí)現(xiàn)商運(yùn)。

72小時(shí)試運(yùn)行是機(jī)組正式商業(yè)運(yùn)行前的最后一項(xiàng)程序，是對(duì)機(jī)電設(shè)備制造、安裝及系統(tǒng)調(diào)試情況的全面檢驗(yàn)。上述項(xiàng)目試運(yùn)行期間，整套裝置運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)達(dá)到“精品機(jī)組”優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。該示范工程是國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目的依托示范項(xiàng)目，由中國(guó)華電與中國(guó)科學(xué)院共同研發(fā)。 項(xiàng)目采用3套1MW的PEM電解水制氫裝置，建設(shè)規(guī)模為600Nm3/h的制氫站一座， 日產(chǎn)氫量約5200Nm3/h，約465kg，于2023年7月投產(chǎn)。

2、寧夏太陽(yáng)山綠氫制儲(chǔ)輸用一體化項(xiàng)目獲批

3月26日，由寧夏吳忠市太陽(yáng)山開發(fā)區(qū)管委會(huì)、重塑能源、江蘇賽拉弗電力發(fā)展有限公司合作開發(fā)的寧夏太陽(yáng)山綠氫制儲(chǔ)輸用一體化項(xiàng)目（一期）年產(chǎn)1.65萬(wàn)噸綠氫項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件獲批公示。該項(xiàng)目一期年產(chǎn)量達(dá)1.65萬(wàn)噸的制氫工程于2023年9月份順利完成項(xiàng)目備案。 本項(xiàng)目主要建設(shè)年產(chǎn)1.65萬(wàn)噸電解水制氫裝置，其中堿性電解水制氫及純化系統(tǒng)57套，PEM電解水制氫及純化系統(tǒng)22套。

3、中石油首套PEM制氫示范站完成調(diào)試運(yùn)行

3月18日，石油化工研究院開發(fā)的中國(guó)石油首套50標(biāo)方/小時(shí)質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫示范站完成調(diào)試運(yùn)行，標(biāo)志著批量化制備PEM電解水制氫催化劑步入產(chǎn)業(yè)化階段，實(shí)現(xiàn)中國(guó)石油PEM電解水制氫技術(shù)從0到1的突破。此次調(diào)試運(yùn)行的PEM電解水制氫示范站與玉門油田可再生光伏電力耦合，產(chǎn)氫速率達(dá)50 N m3 /h，氫氣純度達(dá)99.999%。

4、億華通首套PEM制氫設(shè)備在新疆順利產(chǎn)氫 

近日，億華通首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PEM電解水制氫設(shè)備在新疆伊寧完成安裝調(diào)試，成功產(chǎn)出氫氣。該套PEM電解水制氫設(shè)備由億華通自主研發(fā)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在完成了多維度、多層次、多方位的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)關(guān)鍵性能的突破，具備更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、更高的電解效率、更高的產(chǎn)氫壓力和更小的設(shè)備占地面積。

據(jù)億華通介紹，第一套PEM電解水制氫系統(tǒng)在伊寧實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，在額定工況下，直流電耗小于4.2kWh/N m3 ，綜合電耗小于4.4kWh/N m3 ，電解槽單片一致性優(yōu)異，電壓標(biāo)準(zhǔn)差小于5mV，并且在伊寧零下十幾度的寒冷應(yīng)用場(chǎng)景中，開發(fā)了極低功耗的24小時(shí)無(wú)人值守電解系統(tǒng)保溫技術(shù)，驗(yàn)證了戶外低溫環(huán)境適應(yīng)性。

此外，該產(chǎn)品相較其他電解水制氫產(chǎn)品提高了產(chǎn)氫壓力，電解槽穩(wěn)定產(chǎn)氫壓力可達(dá)到4MPa，結(jié)構(gòu)可承受最高6MPa壓差的瞬時(shí)沖擊，較行業(yè)均值提高了50%以上，該設(shè)計(jì)可以節(jié)約加氫過(guò)程的能耗。

隨著綠氫項(xiàng)目數(shù)量增多和PEM制氫優(yōu)勢(shì)凸顯，各方勢(shì)力加快推出PEM電解槽及制氫系統(tǒng)新品，今年推出數(shù)量在去年基礎(chǔ)上持續(xù)增多。另外，在國(guó)內(nèi)PEM電解槽往大型化快速發(fā)展的趨勢(shì)下，新品單槽額定產(chǎn)氫量有100 N m3 /h、200 N m3 /h、250 N m3 /h乃至300 N m3 /h。并且在這些新品中，已出現(xiàn)高性能低成本產(chǎn)品，這對(duì)加快PEM電解槽的商業(yè)應(yīng)用是一個(gè)利好。

5、陽(yáng)光氫能發(fā)布300Nm3/hPEM電解槽

日前，陽(yáng)光氫能重磅發(fā)布了300N m3 /h PEM電解槽。該電解槽不僅突破了國(guó)內(nèi)PEM電解槽單槽產(chǎn)氫量，更在多個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上趕超國(guó)際先進(jìn)水平。它采用專利密封結(jié)構(gòu)，工作壓力高達(dá)3.5MPa；獨(dú)創(chuàng)的一體化結(jié)構(gòu)與多功能流場(chǎng)設(shè)計(jì)，使額定直流電耗低于4.15kwh/Nm3H?；設(shè)備負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍達(dá)5%-110%，負(fù)荷調(diào)節(jié)速率10%/s，在對(duì)動(dòng)態(tài)性能調(diào)節(jié)要求更高的場(chǎng)景下，具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，它采用多梯度鍍層結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性更強(qiáng)，大大延長(zhǎng)了電解槽的壽命。

6、氫沄新能源發(fā)布250標(biāo)方PEM電解槽

3月26日-28日，2024中國(guó)國(guó)際氫能展期間，氫沄新能源創(chuàng)新推出了QYS-8 PEM電解槽，該產(chǎn)品單槽額定制氫量250標(biāo)方/時(shí)，同時(shí)具備低能耗、高集成、快速響應(yīng)和長(zhǎng)壽命四大優(yōu)勢(shì)。該產(chǎn)品采用高活性催化劑和高傳導(dǎo)率質(zhì)子膜，電解槽能耗降低至4.2 kW·h/N m3 ，優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；一體化設(shè)計(jì)提升集成度，便于自動(dòng)化生產(chǎn)；優(yōu)化熱量管理實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，冷啟動(dòng)僅需5分鐘，熱啟動(dòng)時(shí)間縮短至30秒以內(nèi)；高耐久催化劑和精細(xì)化流場(chǎng)設(shè)計(jì)確保長(zhǎng)壽命，預(yù)期達(dá)40000小時(shí)。

7、航天工程首套PEM制氫系統(tǒng)通過(guò)中試性能考核

航天工程自主開發(fā)的首套工業(yè)級(jí)PEM電解水制氫系統(tǒng)3月19日高標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)中試性能考核。 這是航天工程繼2023年堿性電解制氫系統(tǒng)中試成功后在綠氫裝備研發(fā)制造領(lǐng)域開辟的又一賽道，標(biāo)志著航天工程堿性和純水兩大系列電解制氫產(chǎn)品均成功完成實(shí)證運(yùn)行。

該產(chǎn)品采用端板夾持壓濾式雙極性結(jié)構(gòu)，核心零部件國(guó)產(chǎn)化率100%，額定點(diǎn)性能為10000A/ m2 1.67V，最高電密20000A/ m2 ，小室電壓一致性達(dá)到97.65%，工作壓力3.2MPaG，系統(tǒng)出口氫氣純度≥99.999%，額定直流電耗3.98kwh/N m3 H? （60℃），氧中氫＜0.2%。適用于電子、電力、氣象、實(shí)驗(yàn)測(cè)試等小規(guī)模高智能化應(yīng)用場(chǎng)景，與ALK系列產(chǎn)品配合，可匹配光伏、風(fēng)能等新能源制氫場(chǎng)景服務(wù)于工業(yè)應(yīng)用，滿足可再生能源制氫裝備的市場(chǎng)需求。

8、廣州產(chǎn)研院成功開發(fā)100kW PEM電解槽

在廣東省能源集團(tuán)的大力支持下，廣州現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院與廣東省能源集團(tuán)研究院開展成果應(yīng)用項(xiàng)目合作，近期研發(fā)中心成功開發(fā)出100kW高性能低成本PEM電解槽，并且展開純水制氫機(jī)的系統(tǒng)集成及調(diào)試工作。據(jù)悉，該技術(shù)可不使用價(jià)格高昂的貴金屬銥，甚至無(wú)需使用催化劑，直接使用相關(guān)原材料制備膜電極，完全使用國(guó)產(chǎn)原材料的基礎(chǔ)上，每千瓦膜電極的成本低于1200元人民幣，是目前電解水膜電極價(jià)格的五分之一到六分之一。由于特殊的制備技術(shù)，開發(fā)的膜電極具有極好的穩(wěn)定性和耐久性，經(jīng)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行3000小時(shí)，性能衰減低于1%。

9、康明斯5MW PEM電解水制氫產(chǎn)品正式下線

1月29日，康明斯Accelera全球首臺(tái)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的本地化HyLYZER?-1000產(chǎn)品正式下線。該產(chǎn)品為單臺(tái)5MW的模塊化產(chǎn)品，制氫能力1000標(biāo)方/小時(shí)，目前產(chǎn)品已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，可實(shí)現(xiàn)5%的超低負(fù)荷運(yùn)行能力，直接輸出氫氣純度可實(shí)現(xiàn)99.99%(不含氫氣純化，不含水狀態(tài))。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)非常適用于便捷的現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)安裝需求，通過(guò)簡(jiǎn)單的模塊互聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)增容。其可靠性、低維護(hù)成本和優(yōu)秀的安全性能使其非常適合風(fēng)光電耦合，用于綠氫的生產(chǎn)。

10、現(xiàn)代能源發(fā)布全國(guó)首套PEM制氫加氫一體機(jī)示范應(yīng)用

1月，作為廣州市黃埔區(qū)國(guó)有專業(yè)化能源集團(tuán)，現(xiàn)代能源集團(tuán)牽頭完成了全國(guó)首套PEM電解水制氫加氫一體機(jī)，并進(jìn)行示范應(yīng)用。示范樣機(jī)的制氫能力為10Nm3/h，產(chǎn)氫壓力為1-4MPa，氫氣壓縮機(jī)排氣壓力為45MPa。該設(shè)備主要由制氫及純化系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等組成，氫氣純度滿足GB/T37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》。整套裝備結(jié)構(gòu)緊湊、隨制隨加、節(jié)能高效，可以靈活布置，滿足不同場(chǎng)景需求。

11、氫銳科技發(fā)布PEM制氫膜電極、電解槽等系列產(chǎn)品

氫銳科技日前集中發(fā)布了PEM制氫膜電極、電解槽和PEM制氫系統(tǒng)系列創(chuàng)新產(chǎn)品。公司“系列高效PEM電解槽”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從5標(biāo)方到250標(biāo)方的批量制造，單槽最大產(chǎn)氫量可達(dá)250N m3 /h。其中，采用115膜電極的電解槽產(chǎn)品，在1.5A電密下能耗4.1千瓦時(shí)可生產(chǎn)氫氣1標(biāo)方；采用80微米膜的電解槽產(chǎn)品2A電密下能耗4.1千瓦時(shí)生產(chǎn)氫氣1標(biāo)方。值得注意的是，由于氫銳科技的電解槽具有高一致性，極差小于30mV，耐受壓差為1.6MPa。

除了上述綠氫項(xiàng)目與新品發(fā)布方面的消息，今年以來(lái)市場(chǎng)關(guān)于PEM電解槽的其他消息也持續(xù)不斷。比如卡沃羅透露年底其PEM電解水核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)總部基地或建成投用、興燃科技PEM電解水制氫設(shè)備項(xiàng)目落戶常州、“氫涌”兆瓦級(jí)PEM制氫系統(tǒng)入選中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊(cè)等。PEM制氫賽道分外熱鬧。

12、卡沃羅PEM電解水核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)總部基地或年底建成

1月25日，高工氫電巡回調(diào)研團(tuán)隊(duì)走訪了廣東卡沃羅氫科技有限公司（簡(jiǎn)稱“卡沃羅”）。卡沃羅于2022年投資建設(shè)PEM電解水核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)總部基地，將從事PEM電解水核心技術(shù)開發(fā)、核心部件產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)推廣業(yè)務(wù)。預(yù)計(jì)在2024年底，卡沃羅氫科技PEM電解水核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)總部基地建成并投入使用，一期規(guī)劃建設(shè)PEM電解槽1GW的智能化生產(chǎn)線，年產(chǎn)500套兆瓦級(jí)PEM制氫成套設(shè)備集成生產(chǎn)線，系統(tǒng)規(guī)模0.5Nm3/h~500Nm3/h，覆蓋PEM制氫全產(chǎn)業(yè)鏈。

13、興燃科技PEM制氫設(shè)備項(xiàng)目落戶常州 

常州武進(jìn)國(guó)家高新區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)又添新項(xiàng)目。3月13日，興燃科技PEM電解水制氫設(shè)備項(xiàng)目正式簽約落戶武高新。興燃科技主攻PEM電解水制氫領(lǐng)域，自主研發(fā)了由擴(kuò)散層、催化層、質(zhì)子交換膜組成三合一結(jié)構(gòu)的有序膜電極生產(chǎn)工藝，較普通膜電極活性面積提升了50%以上。目前，興燃科技PEM電解水制氫設(shè)備的技術(shù)能力和產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)已處于國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。此次簽約的項(xiàng)目總投資5億元，其中固定資產(chǎn)投入約2億元，購(gòu)買超聲波噴涂、點(diǎn)膠、檢測(cè)等設(shè)備，從事多款型號(hào)PEM電解槽及系統(tǒng)的研發(fā)及規(guī)?；a(chǎn)，項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后預(yù)計(jì)年銷售達(dá)15億元。

14、“氫涌”兆瓦級(jí)PEM制氫系統(tǒng)入選產(chǎn)品創(chuàng)新 手冊(cè) 

日前，國(guó)務(wù)院國(guó)資委公布了中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊(cè)（2023年版），由國(guó)氫科技及其子公司長(zhǎng)春綠動(dòng)、武漢綠動(dòng)共同研制的兆瓦級(jí)PEM制氫系統(tǒng)榮列其中。

近年來(lái)，國(guó)氫科技在PEM制氫裝備自主化研制方面取得突破性進(jìn)展，不僅解決“卡脖子”技術(shù)，還實(shí)現(xiàn)了裝備產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈自主可控。公司現(xiàn)已掌握低銥催化劑、增強(qiáng)型質(zhì)子交換膜、2500cm2大面積高效膜電極等關(guān)鍵核心基礎(chǔ)材料研制技術(shù)，為裝備的性能提升和成本降低提供了有力支撐；同時(shí)，掌握電解槽封裝、承壓密封等核心工藝開發(fā)能力，確保裝備安全可靠和高效運(yùn)行；高度集成的模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使該裝備能夠靈活適應(yīng)不同規(guī)模的制氫需求，可以提供覆蓋10～2000N m3 /h的制氫成套裝備，大大拓寬了裝備的應(yīng)用范圍。

15、氫輝能源獲得歐盟CE認(rèn)證/獲“國(guó)高”認(rèn)定

1月消息，氫輝能源旗下BriLyzer S50質(zhì)子交換膜電解槽產(chǎn)品成功通過(guò)歐盟CE認(rèn)證，成為國(guó)內(nèi)PEM制氫領(lǐng)域?yàn)閿?shù)不多同時(shí)通過(guò)ASME、歐盟CE雙認(rèn)證的企業(yè)。同樣在1月，該公司收到由深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)、深圳市財(cái)政局、國(guó)家稅務(wù)總局深圳市稅務(wù)局聯(lián)合頒發(fā)的《高新技術(shù)企業(yè)證書》，憑借在PEM電解水制氫領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力、創(chuàng)新能力及發(fā)展?jié)摿?，氫輝能源正式邁入國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)行列。