質子交換膜可普遍應用于燃料電池、電解水、氯堿工業(yè)等領域。PEM燃料電池及電解水發(fā)展迅速，國內(nèi)外市場都呈現(xiàn)出較快的需求增長和廣闊的發(fā)展前景。從2011年到2019年，PEM燃料電池出貨量占比從44.9%進一步提升至82.7%，可見，全球PEM燃料電池出貨量高速增長。依據(jù)中國氫能聯(lián)盟對未來燃料電池系統(tǒng)成本的預測以及美國能源部披露的成本結構，綜合測算，燃料電池應用領域每年為質子交換膜帶來的市場增量將持續(xù)增長，到2025年、2035年和2050年將分別為9.80億、49.01億和67.39億，非?？捎^。PEM電解水，可以和可再生能源完美結合。哪里可知718研究所PEM電解水用的質子交換膜
PEM電解水的裝置的主要特點 包括但不限于：采用PEM質子膜電解純水制氫，杜絕加堿。類似于燃料電池的結構設計，接觸面積小、高活性催化電極對。電解槽的設計充分考慮傳質、傳熱化學工藝等。 材料方面選擇抗蝕性、耐鈍化性等性能優(yōu)越的材料，無論是鋼材還是密封材料，均需要考慮長時間的應用場景，確保產(chǎn)品多年應用時功能穩(wěn)定。其典型的應用場景包括但不限于：可再生能源制氫儲能，火力發(fā)電廠氫冷卻、半導體及電子行業(yè)輔助用氣、科研實驗用氫等。從功率大小來看，目前也有越來越明顯的往功率不斷增大的方向去發(fā)展的潛力。有誰知道ArevaPEM電解水用的德國膜把燃料電池倒過來，就可以看成是PEM電解水的系統(tǒng)。
析氧反應（OER）在水分解，CO2還原和可再生電燃料電池等各種電化學系統(tǒng)的陽極反應中起著關鍵作用。質子交換膜水電解槽（PEMWE）技術由于運行電流密度更大,產(chǎn)生氫氣純度更高,可利用間歇性可再生能源等優(yōu)勢吸引了普遍的研究及應用.OER動力學遲緩、貴金屬電極材料的有限選擇和催化劑在強氧化強酸性介質中的降解,以及PEMWE各組件選擇是PEMWE技術普遍應用的主要瓶頸。因此,從根本上了解反應機理，催化劑失活原因,周到總結OER催化劑以及目前在PEMWE實際應用的現(xiàn)狀對于開發(fā)具有更好性能,更低成本PEMWE陽極催化劑,推動相關電化學系統(tǒng)的商業(yè)化長期穩(wěn)定性具有重要意義。
在技術層面，電解水制氫主要分為AWE、PEM水電解，固體聚合物陰離子交換膜（AEM）水電解、固體氧化物（SOE）水電解。其中，AWE是較早工業(yè)化的水電解技術，已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗，較為成熟；PEM電解水技術近年來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，SOE水電解技術處于初步示范階段，而AEM水電解研究剛起步。從時間尺度上看，AWE技術在解決近期可再生能源的消納方面易于快速部署和應用；但從技術角度看，PEM電解水技術的電流密度高、電解槽體積小、運行靈活、利于快速變載，與風電、光伏（發(fā)電的波動性和隨機性較大）具有良好的匹配性。隨著PEM電解槽的推廣應用，其成本有望快速下降，必然是未來5~10a的發(fā)展趨勢。SOE、AEM水電解的發(fā)展則取決于相關材料技術的突破情況。PEM電解水小型系統(tǒng)，常見于“實驗室”，可以作為H2的來源。
現(xiàn)階段，氫氣主要用作工業(yè)原料，但在發(fā)電、供熱、交通燃料等領域有巨大發(fā)展?jié)摿?。隨著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升，間歇性電力“削峰填谷”的儲能作用將得到普遍體現(xiàn)。目前，全世界的氫產(chǎn)量約為70Ｍｔ，主要消費方向以石油煉制、化工原料為主。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，當單位制氫的碳排放（CO2）不高于4.9ｋｇ/ｋｇ時，制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強度接近風電、水電制氫的20倍，天然氣制氫的碳排放強度也很高，兩種方式制氫的碳排放均遠超清潔制氫的碳排放標準；而以可再生資源發(fā)電，進行水電解制氫則能夠滿足清潔氫氣的碳排放標準。需要強調(diào)的是，采用水電解制氫時，只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿足低碳排放的標準；而利用不可再生能源電力制取的氫氣，從全生命周期來看，同樣存在碳排放量大的問題。因此，水電解制氫是否屬于清潔氫，要根據(jù)電網(wǎng)電力的種類來判斷。PEM電解水在電化學反應中是典型的反應，可以用于教學。有誰知道康明斯的PEM電解水
從市場角度來看，PEM電解水會在中小型的設備中有優(yōu)勢。哪里可知718研究所PEM電解水用的質子交換膜
析氧反應（OER）在水分解，CO2還原和可再生電燃料電池等各種電化學系統(tǒng)的陽極反應中起著關鍵作用。質子交換膜電解水水電解槽（PEMWE）技術由于運行電流密度更大,產(chǎn)生氫氣純度更高,可利用間歇性可再生能源等優(yōu)勢吸引了普遍的研究及應用.OER動力學遲緩、貴金屬電極材料的有限選擇和催化劑在強氧化強酸性介質中的降解,以及PEMWE各組件選擇是PEMWE技術普遍應用的主要瓶頸。因此,從根本上了解反應機理，催化劑失活原因,周到總結OER催化劑以及目前在PEMWE實際應用的現(xiàn)狀對于開發(fā)具有更好性能,更低成本PEMWE陽極催化劑,推動相關電化學系統(tǒng)的商業(yè)化長期穩(wěn)定性具有重要意義。哪里可知718研究所PEM電解水用的質子交換膜
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