哪种电解槽更有前途
前段时间，有一场关于锂电池和氢电池的争论。锂电池明显占上风，但氢在环保和资源方面更有优势。氢气作为能源，不仅用于汽车燃料电池，作为储能，其应用空间也比锂电池更为广阔。
即使在交通领域，燃料电池也能弥补锂电池能量密度不足、低温性能差的缺点，在商用车、船舶、轨道交通等领域更具优势。接下来是关于氢的来源的争论，灰氢、蓝氢、绿氢？还是化石能源制氢、工业副产氢、绿色电力制氢？
我们需要从技术成熟度、获取便利性、制氢成本、环保等多个维度进行比较。目前普遍认为，绿色氢即可再生能源制氢是氢能发展的主流方向，其他制氢方式为辅。
可再生能源制氢和工业副产氢是目前最主流的方式，但化石能源制氢一直遭到反对。然而，氢燃料电池在中国发展迅速，这里有一篇中国氢燃料电池前十的公司文章。
关于氢气的储存和运输也存在一些争议。不同的氢源、运输量、运输距离应选择不同的方法。高压储氢、固态储氢、液态储氢、管道运输或有机液态储氢各有优势。应用场景。发展氢能将成为实现碳中和和能源安全目标的重要手段。
可再生能源制氢是氢能的主要来源，储氢方式多种多样。总之，电解槽将迎来巨大的发展机遇。今天，许多国家都依赖 PEM，而中国则以碱罐为主。更多人认为PEM更能代表未来。今年碱性电解槽似乎在增加，而 PEM 似乎在减少。
更重要的是，中国颇具影响力的新疆库车项目52台电解槽全部采用碱性技术路线。而且，近期国内进入电解槽的企业约有150家，其中碱性电解方向的企业超过100家。
电解槽发展不成熟
电解槽并不是一个新兴的行业，它是一门有200多年历史的技术，碱性电解槽工业化已有近百年的历史。碱性电解槽的发展主要经历了从常压到加压，从石棉隔膜到无石棉隔膜，从小型到大型。目前，加压无石棉隔膜兆瓦级产品已成为碱性电解槽的主流产品。
单台电解槽已经可以达到1300Nm3/h。相比之下，PEM电解槽还处于产业化初期。它是从燃料电池技术衍生出来的一条技术路线。1996年，美国Proton OnSite开始与联合技术宇航系统公司合作开发和制造PEM电解槽。之后，PEM电解槽开始探索产业化。
2014年，欧盟提出PEM水电解制氢技术的发展目标：第一步是开发面向大型加氢站的分布式PEM水电解系统，满足交通运输用氢需求。第二步是生产10、100和250兆瓦的PEM电解槽以满足工业氢气需求。
目前世界上我国领先的碱性电解槽单槽规模为1-6.5MW（我国主导产品为5MW），而PEM电解槽单槽规模为0.25-2.5MW（其他国家主导产品）国家是 2.5MW)。到2018年，全球电解槽总出货量仅为135MW，相当于27台1000Nm3/h电解槽。据统计，到2014年全球碱性电解槽累计出货量为19.84GW，到2017年累计出货量约20GW。
据统计，2018-2023年预计再出货3.81GW，到2023年累计出货量23.81GW。到2017年，全球PEM电解槽累计出货量约30MW，出货量2018-2023年预计1.31GW，2023年总计1.34GW。电解槽主要是制氢的稳定电源，更多的氢气用于基本工业原理或还原剂。
这些经验不足以解决可再生能源问题，产业发展面临技术难题。面对新的应用条件，传统电解槽技术仍需改进。尽管到2021年全球电解槽出货量将达到458MW，与2018年相比复合年增长率为50%，但这些项目中没有足够的数据来验证碱性电解槽和PEM电解槽实际运行的效率和效率。
什么样的公司代表了电解槽的主流
电解就是电解的过程。当直流电通过电解池时，在阳极与溶液的界面发生氧化反应，在阴极与溶液的界面发生还原反应生成氢气和氧气。目前，碱性和PEM是世界上仅有的两种实现工业化的电解槽，它们使用不同的催化剂、电解质和结构。
电解液是含有离子的导电介质，碱性电池电解液是含有30%氢氧化钾的碱性溶液。此外，碱性电池与锂电池有很大的不同，我们可以通过阅读锂电池与碱性电池的文章来区分它们。在 PEM 电解中，电解质是由固体聚合物制成的质子交换膜。碱性电极材料主要有镍或镍铝合金镀层钢，在碱性电解液中进行碱性电解。
PEM 电池使用铱或铂涂层钢/钛在酸性环境中进行 PEM 电解。PEM电解槽是与燃料电池的逆反应。1960年代，燃料电池开始应用于航天器。1962年，杜邦公司对质子膜进行了改进，并在此基础上于80年代推出了民用制氢机。也就是说，碱性电解槽的出现最初是基于电解水产生氧气，然后应用于工业氢气。
PEM电解槽的出现背景是基于氢能作为动力的背景，其研究重点是能源利用率、对可再生能源波动的适应性、电解槽的氢气输出压力等指标。但现实中，碱性电解槽已经规模化，在输出压力、电解槽功率、隔膜材料等方面进行了多次升级，以提高效率和对工作环境的适应性，而PEM还在性能和使用寿命上。
验证和改进阶段。所以，从水制氢的成熟度来看，碱性电解槽已经很成熟了，PEM还处于成长期。但就工作原理而言，PEM电解槽更适合可再生能源不稳定的工作状态。目前，世界上主要的电解槽制造商位于欧洲、美国和中国。
其中，欧美国家以PEM为主，代表企业有西门子、康明斯、ITW Power、NEL、Prager等。而中国以碱为主，代表企业有科克雷尔晶利、佩里氢能、天津大陆、隆基绿能等。
电解槽的开发
中国在碱性电解槽成本上具有绝对优势。碱性电解系统的价格一般仅为欧美同类项目的25%。PEM电解系统的成本比欧美的碱性电解系统高15%左右。
到2021年，中国10MW碱性电解系统的成本可能约为300美元/kW，中国PEM的成本约为碱性电解槽的4-5倍。欧美同样的系统至少1200美元/kW，PEM电解槽约1400美元/kW。但由于我国碱性电解槽相对成熟，越来越多的大型电解槽难以实现自动化流水线作业，PEM电解槽伴随着技术进步和规模化生产。
差距已经大大缩小。从电解槽厂商的出货量来看，碱性电解槽（Cocklier精力）单槽功率已达6.5MW，主流产品为2.5-5MW，PEM电解槽单槽功率高达2.5MW，主流产品0.73 -2.5MW。一般情况下，碱性电解槽的效率为70%，PEM的效率为80-85%。
电解槽的前景
虽然碱性电解槽的成本低于PEM电解槽，但电解槽在可再生能源制氢总量中的比例仍然不高。但考虑到电解槽整个生命周期的效率，相同的生命周期和相同的资金投入，PEM的产量比碱性电解槽高30%。