中国报告大厅网讯，近年来，随着全球能源结构转型的加速，氢能作为一种清洁高效的能源载体，正成为各国竞相发展的重点领域。水电解制氢技术作为氢能产业链的核心环节，其技术进步与产业化发展对推动氢能经济具有重要意义。中国在这一领域已取得显著进展，成为全球电解槽的主要供应商，并在多个地区形成了产业集群。截至2024年9月，国内水电解制氢设备厂商名义总产能达到32吉瓦，占全球电解槽总产能的60%以上。这一成就不仅体现了中国在氢能技术领域的领先地位，也为全球氢能产业发展提供了重要支撑。

  一、碱性水电解制氢技术（ALK）的突破与挑战

  中国报告大厅发布的《2025-2030年中国水电解制氢行业发展趋势及竞争策略研究报告》指出，碱性水电解制氢技术（ALK）是目前应用最广泛的水电解制氢技术之一。中国在ALK电解槽的研发与制造方面已取得显著突破，产品能耗达到国际先进水平，单槽产氢量更是位居国际领先地位。ALK技术主要分为圆形带压和方形常压两大技术路线。圆形带压电解槽采用拉杆紧固结构设计，易于实现压力密封，但对材料耐压性能要求较高，设计和制造难度较大，且运输和维修成本较高。相比之下，方形常压电解槽借鉴了成熟的氯碱电解槽设计理念，采用零间隙技术，密封性更好，内部流场分布更均匀，便于实现大型化。然而，方形常压电解槽通常需要使用贵金属电极、复合隔膜和纯镍极板，导致成本较高，且出口压力较低，需额外配备增压设备。尽管如此，方形常压电解槽通过模块化设计，兼具ALK电解槽寿命长、价格低和PEM电解槽启动时间短、灵活性高、电耗低等优点，成为未来发展的一个重要方向。

  二、质子交换膜水电解制氢技术（PEM）的快速进步

  质子交换膜水电解制氢技术（PEM）因其响应速度快、效率高等特点，近年来市场需求逐步释放，带动了中国PEM技术与装备水平的快速进步。截至2024年9月，中国PEM电解槽单槽产氢能力最大已达500Nm3/h，处于国际先进水平。膜电极、催化剂、质子交换膜等核心材料的技术研发与国产化替代进程也呈现加速趋势。国产PEM电解槽膜电极已进入小批量出货阶段，核心材料的不断突破，推动了国产装备与材料应用规模的提升，技术成熟度与可靠性不断提高，成本逐步降低。整体来看，国产PEM电解槽的性能指标与国外品牌基本相当，系统集成及BOP已实现国产化和规模化量产。然而，碳纸等膜电极核心材料的国产化产品在工艺稳定性和应用规模等方面仍有较大提升空间。

  三、固体氧化物水电解制氢技术（SOEC）的工程化与商业化进程

  固体氧化物水电解制氢技术（SOEC）因其可逆性强、效率高等特点，被视为未来水电解制氢技术的重要发展方向之一。目前，国内外从事SOEC的企业大多是从固体氧化物燃料电池（SOFC）转型而来。主流SOEC技术可分为管式结构和平板式结构两种，其中平板电池结构是SOEC电池的主流结构。中国在SOEC电解槽的研发与应用方面已取得显著进展，单槽功率达到百千瓦级别。随着国内SOEC电解槽在项目中应用规模的扩大，系统集成工艺和设计水平将逐步提升，SOEC电池与电堆供应链也将逐渐完善。预计到2025年，中国SOEC电解槽将从工程化向商业化迈进，并于2030年达到较高的商业化水平。

  四、阴离子交换膜水电解制氢技术（AEM）的未来潜力

  阴离子交换膜水电解制氢技术（AEM）因其响应速度快、电流密度高、制造成本低等特点，被视为电解水制氢技术未来的主要发展方向之一。2024年以来，中国AEM技术不断突破，已呈现加速发展势头，多家企业相继发布AEM产品。目前，国内企业已完成500千瓦装备的开发，单槽直流能耗为3.6kWh/Nm3至4.3kWh/Nm3，功率波动范围为5%至120%，冷启动时间小于10分钟。然而，AEM技术在阴离子交换膜的热稳定性与化学稳定性、传导能力、寿命以及单槽产氢量等方面仍面临挑战。解决这些问题将成为决定AEM技术商业化进程的关键。

  总结

  中国在水电解制氢技术领域已取得显著进展，成为全球电解槽的主要供应商，并在多个地区形成了产业集群。碱性水电解制氢技术（ALK）和质子交换膜水电解制氢技术（PEM）作为当前主流技术，分别在大规模制氢和快速响应方面展现出显著优势。固体氧化物水电解制氢技术（SOEC）和阴离子交换膜水电解制氢技术（AEM）作为未来发展方向，正在逐步从工程化向商业化迈进。未来，中国将形成“以ALK+PEM为主线，SOEC与AEM为补充”的发展模式，推动氢能产业迈向新高度。