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中科院大连化物所实现纯水AEM电解2400小时稳定运行——AEM电解水测试台验证需求升级

中科院大连化物所实现纯水AEM电解2400小时稳定运行——AEM电解水测试台验证需求升级

一、技术突破:纯水AEM电解稳定性创纪录

阴离子交换膜(AEM)电解水制氢技术被认为是绿氢产业的“第三条路线”,其最大特点是融合了碱性(ALK)电解水和质子交换膜(PEM)电解水两种主流技术的优势。与ALK技术相比,AEM具有更高的电流密度和更紧凑的模块化设计;与PEM技术相比,AEM可以在弱碱性条件下工作,能够使用价格更低廉的非贵金属催化剂,大幅降低了设备成本。

2025年9月,中国科学院大连化学物理研究所邵志刚、赵云团队通过膜-电极界面工程创新,成功实现了超过2400小时的纯水AEM电解稳定运行,这一成果标志着AEM技术在解决纯水进料稳定性瓶颈方面取得了重大进展。对于AEM电解水测试台厂商而言,这意味着测试设备需要具备更长的连续运行能力,以满足新一代膜电极体系的验证需求。

🔬 核心亮点:纯水进料条件下AEM电解稳定运行2400小时,为AEM技术商业化迈出关键一步,也对氢能测试设备的长期稳定性测试能力提出新挑战。

二、AEM技术路线对比

AEM电解水技术之所以受到广泛关注,是因为它在成本、效率和环保性方面具有独特优势。下表对比了三种主流电解水技术的关键指标:

对比维度 ALK碱性电解 PEM质子交换膜 AEM阴离子交换膜
电解质 浓KOH溶液 质子交换膜 阴离子交换膜
催化剂 镍基非贵金属 铂、铱等贵金属 镍、钴等非贵金属
电流密度 0.2-0.4 A/cm² 2-3 A/cm² 1-2 A/cm²(持续提升)
动态响应 较快
纯水兼容性 需碱液 兼容 已实现2400小时稳定

三、产业意义:成本与效率的双重优势

据行业分析报告显示,随着材料科学的进步与产业链的不断完善,AEM制氢技术有望在成本、效率和环保性方面全面占据优势,并将在大规模绿氢基地、分布式制氢站以及可再生能源耦合等场景中实现广泛应用。

目前,全球已有超过50个国家制定了以可再生能源驱动电解水制氢的绿氢战略。AEM技术因其低成本潜力,被视为推动绿氢实现“平价”的关键技术路径之一。对于设备制造商而言,这带来了明确的市场机遇:

  • 📈 测试周期延长:AEM电解水测试台需支持2000小时以上的耐久性测试;
  • 🧪 膜电极验证:需配套膜电极测试夹具,评估不同膜-电极界面工艺;
  • ⚙️ 制备工艺升级:MEA膜电极制备产线需提升催化剂涂层一致性与热压封装精度;
  • 📊 数据精度提升:电解槽测试设备需实现更高精度的电压、电流、产氢量监测。
AEM电解水测试台
图1:AEM电解水测试台——支持纯水/碱液体系长期耐久测试

四、技术挑战与未来展望

尽管AEM技术前景广阔,但其商业化仍面临核心挑战。其中,阴离子交换膜的长期稳定性、膜-电极界面的耐久性,以及在纯水条件下的高效运行,是当前科研攻关的重点方向。

业内专家预测,随着材料创新和工程优化的持续推进,AEM电解水技术有望在2027-2030年间实现大规模商业化应用,届时绿氢生产成本或将下降30%-50%,为全球能源转型提供强有力的技术支撑。在这一过程中,合肥博格达氢能将持续优化AEM电解水测试台、膜电极测试夹具及MEA膜电极制备产线,为科研和产业客户提供可靠的测试与制备解决方案。

五、关于AEM电解水技术

AEM(Anion Exchange Membrane,阴离子交换膜)电解水制氢技术是一种新兴的绿氢制备技术,其核心是使用阴离子交换膜作为电解质,在弱碱性环境中进行水电解反应。该技术兼具ALK技术的低成本催化剂优势和PEM技术的高电流密度、动态响应优势,被认为是未来绿氢大规模商业化的重要技术路线之一。

(本文基于公开科研进展及行业报告综合整理。如需了解AEM电解水测试台、膜电极测试夹具等设备的详细参数,欢迎联系咨询。)