制氢项目的成本问题始终是个绕不过的话题，电费成本占氢气成本的70-80%，电费成本高限制了各类制氢项目的进展，即便搭配可再生能源电力，也会因为其间歇性的特点配套相关的储能，增加成本。不管是氢制氨/甲醇/其他，还是可再生能源制氢用于各类应用场景，项目目前还没有特别好的投资回报率，目前大多数的项目都是绑定着风光资源在进行项目的运作，而电网的接入及电网的承载能力又是一大挑战。但在这个过程中，由于竞争无比激烈、投入产出比太差的阴影始终笼罩在制氢设备厂家的头顶，部分企业不再投入资金，部分企业直接退出生产制造，部分企业直接放弃了氢能的征程。PEM电解槽是PEM电解水制氢装置的重要部分。潍坊PEM电解水制氢技术
电解水制氢：电解水制氢中，电耗和折旧构成其主要成本。估算基准情形下碱性和PEM电解水制氢单位成本分别为21.85和25.29元/kg，电耗成本分别占总成本的86%和70%。从产能布局来看，中国和欧洲企业产能规模，主要参与者积极扩产。从出货规模来看，考克利尔竞立、派瑞氢能和隆基氢能居国内企业梯队。GGII统计，2022年我国电解水制氢设备出货量722MW（含出口同比增长106%。考克利尔竞立出货230MW，排名维持。目前全球氢气生产以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间。未来清洁制氢方案将成为主要增量，电解水制氢产量将从2021年的不到4万吨大幅增长至6170万吨；耦合CCUS的化石燃料制氢产量将从2021年的60万吨增长至3300万吨，清洁制氢方案将成为主流。电解水制氢设备产量PEM电解水制氢是制取绿氢的主要技术路线之一，与可再生能源适配度高，是极具潜力的制氢技术。
水电解制氢是利用电能将水分解为氢气和氧气的过程，可以用下面的化学方程式表示：2H 2O ----->2H2 + O2水电解制氢需要一个电解槽，其中有两个电极（阳极和阴极），分别连接到电源的正负极。水在电解槽中充当电解质，可以传导电流。当通电时，水在阳极发生氧化反应，生成氧气和正电荷的氢离子（H +）。而在阴极发生还原反应，氢离子与负电荷的电子（e -）结合生成氢气。具体的反应如下：阳极反应：2H 2 O -----> O 2 + 4H + + 4e -阴极反应：4H + + 4e - 2H 2水电解制氢的效率取决于所需的电压和实际消耗的电能。理想情况下，水电解制氢只需要1.23 V的电压，这是水分解为氢气和氧气所需的**小热力学势差。但实际上，由于电极材料、电解质、温度、压力、反应动力学等因素的影响，水电解制氢需要更高的电压才能进行，一般在1.8~2.4 V之间。因此，水电解制氢的效率一般在50~80%之间。
三种制氢路线：“成本”短期制约，“可持续”长期。氢气制备方式主要包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。其中电解水制氢是利用水的电解反应制备氢气的技术，可再生电力制氢称为“绿氢”，是零碳排、可持续的“路线”，但目前成本仍是制约其普及的瓶颈因素，其规模化应用需要产业链各环节推动降本。影响单位制氢成本的主要因素包括电价、单位电耗、设备单价、运行寿命等因素。随着后续风光发电LCOE下降、电解槽量产降本、效率提升和寿命增加，电解水制氢成本有望逐步接近工业副产氢甚至煤制氢，实现经济性。绿氢产业将在资源禀赋相对较好、应用场景比较丰富的区域率先发展。
碱性电解水技术比较大的缺点在于工作电流密度较低、电解槽效率不高、占地面积大。特别在冬季，设备需要经过较长时间预热，启动时间大概需要2 h。不过碱性电解水电解槽、隔膜等设备、材料的加工、制备工艺在我国已经基本成熟，产业链相对完善，是目前在我国**适合规模化的技术路线。通过调研了解，目前国内比较大单槽制氢规模已经达到 3000 Nm³/h，电解槽直流电耗比较低可以达到4.2 kW·h/Nm³。其原理为在两个电极之间施以直流电，并用隔膜将阴阳两极分离开来，在阴极水分子被还原，生成氢气和氢氧根离子，生成的氢氧根离子穿过隔膜到达阳极，在阳极侧失电子析氧，生成氧气和水。PEM电解水制氢技术基本成熟，进入了商业化早期阶段。新乡附近电解水制氢设备
PEM电解水制氢是潜力的电解水制氢技术，有望成为“绿电+绿氢”生产模式的主流发展趋势。潍坊PEM电解水制氢技术
电解水制氢系统涵盖了多个关键组件，包括电解槽、电源系统、气体分离与纯化模块、冷却体系以及控制系统等。其中，电解槽作为系统的**，其功能在于将水高效地电解为氢气和氧气。2、电源系统：负责为电解反应提供必需的直流电源。3、气体分离与纯化系统：该系统主要负责将电解过程中产生的氢气和氧气进行有效分离，并进一步对氢气进行纯化处理，以满足各种特定的使用需求。4、冷却系统：该系统负责监控并控制电解槽及其相关设备的温度，以维持系统的稳定运行。5、控制系统：该系统对整个电解过程进行实时监控和精确调节，从而确保电解的稳定性和安全性。潍坊PEM电解水制氢技术
