TRL8-9TRL2-330%堿液30%堿液O2H2O2H2H液態(tài)水液態(tài)水液態(tài)純水空氣水蒸氣上圖中列出的技術(shù)成熟度(TRL)為美國能源部2020年時的劃分。歐盟2020年時對其SOEC的評估為TRL7,高于美國能源部的TRL5-6。從材料、性能、效率和成本，上圖中四種電解水技術(shù)都有自身的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。相比堿性電解槽，在特定應(yīng)用場景(如車規(guī)級氫能、波動性可再生能源)中PEM的優(yōu)勢日漸明顯，國際上許多新建項(xiàng)目已開為新興技術(shù)都有巨大潛力，也是歐美研發(fā)的重點(diǎn)，但前者在規(guī)模量產(chǎn)前在耐久性、制造工藝上還有待提升，后者目前還處在基礎(chǔ)材料研發(fā)堿性電解水技術(shù)(ALK)堿性電解水技術(shù)是電解水技術(shù)中發(fā)現(xiàn)得最早的，也是目前電解水技術(shù)中最為成熟的。其原理可以簡單地描述為：在兩個電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來，在陽極，OH發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，在陰極，H被還原生成氫氣。通常高比表面的鍍鎳鋼板或者鎳銅鐵作為陽極催化劑，并在上面負(fù)載錳、鎢和釕的氧化物，質(zhì)量H競爭力。OxygenOverarAnodicreationCathodiLiquidwaterissuppDiffusionLyer(Porous)DiARodeCatalystLayerCathodeCatalystLayPEM(ProtonExdangeMenbrane)reTKvedfromthecell固體氧化物水電解(solidoxidewaterelectrolysis耗降低，高溫水電解的效率也很高，可高達(dá)90%。固體氧化物水電解ORecuperaturH?0 目前，AEM電解槽面臨的主要挑戰(zhàn)是缺少高電導(dǎo)率和耐堿性的AEM,以及貴金屬電催化劑增加了制造電解裝置的成本。同時，CO2AEM電解槽發(fā)展的主要方向是：①發(fā)展具有高導(dǎo)電率、離子選擇性、長期堿性穩(wěn)定性的AEM。②克服貴金屬催化劑成本高的問題，開發(fā)不含貴金屬且高性能的催化劑。③目前AEM電解槽的目標(biāo)成本是20美元/m2,需要通過廉價原材料和減少合成步驟降低合成成本，從而降低AEM電解槽整體成本。④降低電解槽內(nèi)CO2含量，提高電解性能?？偨Y(jié)從材料、性能、效率和成本，四種電解水技術(shù)都有自身的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。目前，國內(nèi)堿性電解槽技術(shù)成熟且相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于完善，成本也在穩(wěn)步下降，市場應(yīng)用程度較高，尤其是1000Nm3/h的堿性電解槽已被廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)多個大型綠氫項(xiàng)目。PEM電解槽這邊，國內(nèi)供應(yīng)鏈相對薄弱，但隨著政策的支持以及市場的回暖，切入PEM電解槽賽道的企業(yè)比將會