AEMEC(阴离子交换膜电解水)作为一种新型的电解水制氢技术,电流密度相对较高,可以降低能耗和设备成本,同时其离子交换膜具有选择透过性,能够有效地分离氢气和氧气,避免ALK电解水制氢中需要使用昂贵的气体分离设备的问题。AEM制氢结合了碱性(ALK)电解技术和质子交换膜(PEM)技术的优点,同时解决了它们在成本、效率以及寿命等方面的诸多问题。该技术采用地球上丰富的镍和铁材料,无需依赖昂贵的铱催化剂和钛板,并避免使用全氟烷基物质 (PFAS)。现阶段,AEM制氢技术距离大规模商业化还有很大提升空间,阴离子交换膜、催化剂等核心部件的开发与应用尚未成熟,但整个产业对这一制氢技术的发展前景持乐观态度。各玩家已纷纷入场展开布局,其中包括了清能股份、亿纬氢能、卧龙英耐德、稳石氢能、奥扬科技、亿孚科技、北京未来氢能、东岳集团、莒纳科技、汉丞科技、NovaMea、德林海、Ionomr Innovations 、赢创、中电绿波、泰极动力、水沐氢华、文景能源、易普斯等19家企业(排序不分先后,如有遗漏欢迎添加文末企微补充修正)——清能股份依托20多年来在燃料电池及电解制氢方面的技术积累及批量化交付经验,现已自主开发了涵盖膜电极、双极板等核心部件的技术平台和自动化产线,年产能超过1.2GW,并已具备为全球绿色氢能客户提供成本可控的氢能一体化设备解决方案的能力。今年2月,清能股份宣布在新型AEM电解质膜上取得重大技术突破。该AEM电解质膜在大幅提高离子传导性的同时,可实现长时间的机械稳定性及化学稳定性,为AEM电解系统制取更低成本的绿氢提供了技术基础。目前,公司正进行百千瓦级别的AEM全尺寸短堆系统测试,并计划于2024年底推出首个兆瓦级别AEM电解制氢系统。
惠州亿纬氢能有限公司成立于2021年11月,现已具备阴离子交换膜(AEM)、AEM制氢电解槽、氢燃料电池电堆等核心技术,产品可广泛应用于太阳能、风能等可再生能源制绿氢及电储调峰领域。3月26日,亿纬氢能发布了全球首台100kW AEM制氢电解槽。这款电解槽在技术层面进行了显著的优化,包括负载范围、产氢电流和产品尺寸等方面,其单槽规模更是标志着AEM制氢技术正式走出实验室,迈向了工业用氢和可再生能源制绿氢等广阔的实际应用领域。5月11日,亿纬氢能国内首套AEM制氢系统发货,设备将用于湖北金泉还原炉用氢项目,即将开机运营。
卧龙集团作为全球主要电机及驱动解决方案制造商,目前卧龙集团正大力发展光伏、风电、储能、氢能、电动交通等业务。今年3月,卧龙集团与德国知名氢能技术公司enapter携手合作,共同成立了卧龙英耐德公司,新公司将专注于在中国地区推广和发展AEM电解槽技术相关产品,包括AEM EL4.1、机柜式AEM装置及系统解决方案等。
深圳稳石氢能科技有限公司成立于2019年,专注于氢能源产业上游高端科技装备研发及制造,在AEM电解水制氢、绿甲醇、绿氨等相关产品的研发、生产、销售及制氢工程应用开发服务等方面拥有先发优势。稳石氢能于2023首发了2.5kW使用AEM制氢技术的电解槽,同年再次突破,发布首套10kWAEM电解水制氢系统。据悉,2024年将发布250kW的电解槽,目前公司具备提供MW级AEM制氢设备系统能力,2025公司将具备提供5MW/10MW电解水制氢成套装备能力。
今年7月,奥扬科技发布了搭载核心自研技术的AEM制氢装备。该产品采用非贵金属催化剂,设备本身成本较低;运行直流能耗4.3kWh/Nm3H2@1A/cm2,负荷范围宽、响应速度快,可以良好胜任可再生能源调峰任务;制取的氢气纯度高,储能效率业内领先;其采用的阴离子交换膜化学稳定性和机械稳定性皆高于阳离子交换膜,使得使用寿命进一步延长。
在绿氢领域,亿孚科技已成功自主研发设计出一款集制氢、气液分离、干燥于一体的制氢系统——AEM电解水制氢设备(EF100-A)。该款设备使用了亿孚自研催化剂和自研膜电极,具有高便捷性、高安全性、低成本的特性。在实际应用中,该款设备可在弱碱性环境中运行,氢中氧长时间运行浓度低于0.03%(PPMV3),可实现7x24小时长时间运行;冷启动时间10min以内,热启动时间5s内,启停快;可覆盖功率0%~110%波动的运行,完美耦合风光水电等间歇式可再生能源,具有显著的技术领先优势。
北京未来氢能科技有限公司2021年成立,并落户于北京未来科学城能源谷,经过多年海外及国内高校技术积淀,始终坚持自主创新研发,在国内已率先实现AEM制氢技术核心零部件包括、非贵金属催化剂、膜电极的自主研发与规模化中试能力,在该领域内实现了中标央企AEM制氢设备的首台套示范应用,并率先实现了AEM电解槽出口到海外。
去年11月15日,东岳承担的“氢进玩家”示范工程——氢能关键技术集成及示范园区项目正式运行,包括氢能“芯片”质子交换膜(PEM)的持续创新进步和阴离子交换膜(AEM)的科研和产业化应用,集成了“光伏发电-电解制氢-氢热电联供“耦合微网,绿氢灰氢双线布局、综合供能,为园区及周边楼宇提供以氢能为核心的新能源电力保障。
莒纳科技成立于2019年,聚焦金属电催化材料科技的创新与产业应用,致力于成为绿氢电极材料科技的领跑者。去年,莒纳科技已经完成了适配弱碱性环境的高活性、非贵金属催化剂研制,AEM膜电极已经完成小试,预计明年推出产品,以低成本、膜电极推动AEM制氢技术发展。
汉丞科技是一家致力于氢能用含氟新材料、增强型纳米微孔膜等集产品研发、生产、销售与服务一体化发展的高新技术企业、专精特新企业。其出品的 AEM 离子交换膜可以在较低的碱性条件下达到较高的离子电导率,使用寿命长、能耗低,使得制氢过程能够更加稳定、经济、高效,易于市场推广。可广泛应用于燃料电池、氢燃料汽车以及电力系统的储能,还可以与太阳能和风能等可再生能源结合使用,实现能源的高产利用和氢能源的可持续发展。NovaMea成立于2023年初,是一家致力于氢能装备核心材料研发与技术转化的企业。其不仅在今年完成了天使轮融资,也接到了源源不断主动找上门的企业需求。目前,NovaMea已经与苏州市达成落地协议,将在苏州工业园区落地中国总部和产线,生产第一批AEM膜。未来,该公司战略将会更多倾斜苏州总部,中国将成为核心市场,并以瑞士为中心向欧洲及全球开展更深层次的业务布局。无锡德林海零碳科技有限公司(德林海零碳)于今年4月18日发布了首创1Nm³/h 22MPa AEM电解槽。该电解槽采用阴离子交换膜,无需使用稀有贵金属,性能接近于PEM电解槽,成本有望接近ALK电解槽,适合大规模商业化应用。
Ionomr Innovations 成立于2018年,专注于电化学领域的创新,致力于开发并推广高性能、环保的离子交换膜和聚合物。其生产的阴离子交换产品 Aemion+™ 具有极高的耐用性和性能,并在高碱性和强酸性环境中都很稳定,因此可明显延长产品的生命周期。
赢创所开发的DURAION®阴离子交换膜,可实现膜电解工艺的质量三角,即在化学稳定性、机械完整性和离子导电性上实现平衡。在此基础上,赢创还在联合行业内的其他公司,包括科研机构、电解槽开发商、能源公司等,合作推进整套电解系统的开发。目前,赢创与合作伙伴已对DURAION®离子交换膜进行了数千小时的运行测试,DURAION®表现出了卓越的导电性和稳定性。
中电绿波由ALK电解槽拓展至AEM水电解制氢设备的研发和制造,是目前中国水电解制气设备产品线最全公司之ー,专注于将氢能源技术用于可再生能源以及大型储能领域。去年8月15日,中电绿波研制的首台在线运行10Nm³/h AEM离子膜电解槽正式发布。该产品在采用非贵金属催化电极、槽温80℃、碱液浓度10%、运行压力3.2MPa的工况下电流密度达到11377A/㎡,最快冷启动时间16min;具有明显的技术领先优势。
泰极动力是一家专业从事燃料电池技术的开发应用、燃料电池制造销售以及提供相关技术服务的科技型企业。去年11月5日,泰极动力正式发布100标方AEM电解水制氢系统。该款AEM电解槽产品,产氢量每小时100标准立方米,总功率0.5兆瓦,根据实际使用情况,生产1立方米氢气耗电约4.8千瓦时,或者更低。
水沐氢华(北京)新能源科技有限公司,坐落于北京市昌平区生命科学园,注册资本2千万人民币,是一家独资企业,与国际知名科学家共同合作,主要开展氢能、燃料电池、储能领域的AEM电解器、AEM燃料电池、可逆AEM储能电池以及高性能阴离子交换膜、电解槽双极板、核心部件的研发、生产与销售。
上海文景能源科技有限公司是一家从事氢燃料电池电堆、系统及制氢电解槽的高科技公司。其主要产品为电堆、系统及电解槽,包括75kW级金属板电堆、150kW级金属板电堆、120kW级石墨板电堆,以及60kW级燃料电池动力系统、120kW级燃料电池动力系统、30kW级固定式发电系统,200标方级PEM制氢电解槽及10标方级AEM制氢电解槽等。
易普斯能源科技(上海)有限公司成立于2015年,专注清洁能源解决方案。其工业级AEM电解水制氢电解槽产品,具备0.1-10Nm³/h的产氢量和超过99.9%的产氢纯度。今年7月18日,易普斯能源科技可独立运行的AEM制氢系统现已完成试制,目前正在测试中。
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