PEM电解槽膜电极-阴阳极催化剂层复合催化剂

PEM电解槽运行时，水分子在阳极侧发生氧化反应，失去电子，生成氧气和质子。

随后，电子通过外电路转导至阴极，质子在电场的作用下，通过质子交换膜传导至阴极，并在阴极侧发生还原反应，得到电子生成氢气，反应后的氢气和氧气将通过阴阳极的双极板收集并输送。

和碱性电解水制氢技术相比，PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点。

PEM电解槽的电流密度更大，通常在10000 A/m2以上。

PEM电解槽的产氢纯度通常在99.99%左右。由于PEM电解槽使用纯水作为电解原料，产生的氢气中不会带入碱雾，有利于提升氢气品质。

另外，质子交换膜的气体渗透率低，这有助于避免氢气和氧气的气体交叉渗透现象。

PEM电解槽无需严格控制膜两侧压力，具有快速启动停止和快速功率调节响应的优势，适用于可再生能源发电波动性输入

PEM电解水制氢技术目前设备成本较高，PEM电解槽的单位成本仍然远高于碱性电解槽。

由于PEM电解槽需要在强酸性和高氧化性的工作环境下运行，因此设备对于价格昂贵的贵金属材料如铱、铂、钛等更为依赖，导致成本过高。

PEM电解水制氢技术基本成熟，进入了商业化早期阶段。

但PEM电解水制氢技术仍然存在成本高的问题，包括质子交换膜、催化剂、气体扩散层与双极板等关键技术，进一步降低成本。