PEM电解水系统成本结构分析

一、PEM制氢系统BOP部分（占整个系统55%）

2）直流电压/电流传感器。

2.去离子水循环系统（占BOP22%）

1）氧气分离器

2）循环泵

3）各类阀门、管道等

4）仪表（压力、流量、温度、电导率等）

5）控制系统

3.制氢干燥纯化系统（占BOP20%）

1）氢气分离器

2）阀门、仪表（压力、温度、流量等）、管道等

3）控制系统

4.冷却系统（占BOP8%）

1）板式换热器

2）冷却泵

3）仪表、阀门、管路等

4）干式冷凝器

二、PEM电解水电堆结构（占整个系统45%）

1.双极板（占电解槽体53%）

2.气体扩散层GDL（PTL）（占电解槽体成本17%）

3.密封部件（占槽体3%）

4.端板和组装（占槽体3%）

目前有圆形和矩形两种，以后续采用卷对卷的方式生产MEA，为了节约材料，会更大可能倾向于使用矩形面积产品。

5.膜电极（MEA）（占槽体24%）（这部分如下单独展开）

1.MEA制备过程（占膜电极42%）

这部分是非常重要的一个环节，因应不同的生产规模，制程工艺也有多种选择。当然当下最流行的方式就是CCM，又可细分为热转印和双面直涂。本案例是基于双面直涂方式。

2.PEM膜（占膜电极21%）

目前水电解制氢所用PEM多为全氟磺酸膜，制备工艺复杂，长期被美国和日本企业垄断，如杜邦Nafion™系列膜、陶氏XUS-B204膜、旭硝子Flemion®膜、旭化成Aciplex®-S膜等。其中杜邦Nafion™系列膜具有低电子阻抗、高质子传导性、良好的化学稳定性、机械稳定性、防气体渗透性等优点，是目前电解制氢选用最多的质子交换膜。

3.OER侧催化层Lr（25%）

当前的阳极铱催化剂载量在4~12g/m2 量级，Ru 的电催化析氧活性高于Ir，但稳定性差；通过与Ir 形成稳定合金可提高催化剂的活性与稳定性。

4.HER侧催化层Pt（13%）

目前目标是膜电极上的铂族催化剂总负载量应降低到0.125 1.25g/m2，阴极Pt/C 催化剂的Pt 载量约为4~ 7g/m2。

由于各种产品的工艺差异、催化剂差异也导致不同家的产品成本构成会略有差异。

由于成本结构既取决于工艺手段，也取决于生产规模和单体大小。大概来说越小的电堆，越小的生产量规范，相对单位成本会越高；在欧美日等发达国家，因为环保要求严格，正大力推广环保高效的PEM制氢技术。目前PEM制氢技术在国内逐步完善成熟，成本也在逐步下降，未来有取代ALK碱性制氢的趋势。

以上资料仅供个大概的参考！