近年来，我国氢电解槽产能和装机量增长迅速，绿氢项目数量呈“爆发式”增长。其中，上游制氢环节成为资本和市场关注的热点。按照制氢技术路线分类，电解水制氢技术可分为以下四种：碱液电解技术（ALK）、质子交换膜电解技术（PEM）、高温固体氧化物电解技术（SOEC）和固体聚合物阴离子交换膜电解技术（AEM）。目前，碱液电解仍为当前的市场主流，PEM电解提升空间较大，已逐步实现商业化；SOEC电解已处于小规模示范阶段；相比之下，AEM电解仍然处于研发和测试阶段。
电解槽的核心组件包含隔膜、电极、极板等。其中，电极是电化学反应发生的场所，也是决定电解槽制氢效率的关键。
莒纳科技PEM膜电极（CCM）
莒纳科技作为专业的绿氢电极供应商，继年初发布可达万A电密的JA系列碱液电极后，持续推动公司技术创新产业化进程——其PEM膜电极已由第三方权威机构完成样品测试。基于催化剂材料微观结构改进和工艺创新，大幅降低催化层贵金属载量，并突破了浆料分散和涂布转印工艺，有望解决PEM膜电极成本高、工艺难两大难题。
莒纳科技PEM膜电极三大创新
1、阴极低铂，阳极低铱，成本下降约30%
催化剂纳米结构及成分优化提升活性、降低载量。莒纳科技阴极催化剂采用自主合成的Pt-过渡金属合金纳米材料，阳极催化剂采用自研核壳结构材料，从而增强活性位点协同作用，提高催化剂有效反应活性面积，同时促进电荷传输增强导电性，大幅降低铂、铱负载量。
通过微观结构的优化，莒纳科技催化剂在保证膜电极性能达到<1.9V@2A@60°C的前提下：
➤ 阴极Pt载量小于0.2mg/cm²；
➤ 阳极IrO₂载量小于1mg/cm²；
➤ 膜电极总成本下降约30%。
PEM膜电极同业对比
2、浆料48小时稳定性+连续涂布工艺保障产品一致性
膜电极在制备过程中，需要完成催化剂合成、浆料制备、CCM 制备、封装等关键工艺，莒纳科技在催化剂-浆料-涂布转印三个层面，体系性地通过工艺创新保障了膜电极的一致性：
➤ 通过组份、温度等参数精准调控的化学合成工艺，确保阴、阳催化剂材料尺寸均一性和性能稳定性；
➤ 通过联合分散工艺（搅拌、超声、剪切、破碎和乳化等），使浆料的分散均匀，且稳定时间超过48h，确保后续连续涂布均匀性；
➤ 使用大幅宽狭缝涂布机+热转印工艺，避免PEM膜溶胀等问题，确保涂层均一性和生产效率，保障了大面积（活性面积大于3000cm²）涂布的良率。
目前，莒纳科技的PEM膜电极已经由第三方权威机构完成样品测试。根据电解槽厂商的测试数据，莒纳科技膜电极在载量降低的同时能够维持和先进PEM电解水膜电极相同水平的性能，满足工程应用的要求。
莒纳科技PEM膜电极（CCM）测试数据
小结
随着示范规模的扩大，电解制氢应用场景和实际需求情况，头部电解槽厂商普遍开始双技术路线乃至三路线布局，以实现兼顾当下的市场需求与未来的市场发展趋势。以莒纳科技为代表的供应商已经进行了积极的布局：
基于对技术发展的长期跟踪和对市场发展趋势的预判，在技术方面，莒纳科技已经完成了三技术路线布局，能够满足客户对不同场景、不同应用的要求，站在技术发展潮流前沿。
在ALK方面，今年1月发布了电密可达万A的JA系列电极产品，并将于今年发布其二代产品，满足碱液电解槽高电密发展趋势；此外，首批装载JA碱液电极的电解槽也将于2023年第四季度实现商业化运行。
在PEM方面，其低成本、高性能的膜电极产品将于2023年底正式投产，有利于推动PEM电解槽规模化应用；
在AEM方面，目前产品已经完成小试，预计明年推出膜电极产品，推动AEM电解槽产业化发展。
随着绿氢项目的迅速增长，技术创新是避免同质化竞争的破题关键。莒纳科技正是国内电解槽技术创新的一个缩影——通过多技术路线的产品研发，与槽商一同探索新的行业发展路径，实现电解槽降本增效与产业化进程。
手机浏览网
