雖然當前綠氫的利用困難重重，但行業內倡導發展綠氫的聲音比比皆是，同時企業也已經開展了針對性的研究，其中如何利用可再生能源制氫就是關鍵環節之一。本著發展的眼光，本文對被寄予厚望的PEM水電解制氫的產業化現狀做一個初步梳理。
利用可再生能源制氫，被認為是發展氫能和燃料電池產業的終極氫源途徑。但由於可再生能源波動性、隨機性大，要利用其實現大規模製氫並不容易，其中制氫設備能否適應寬功率波動的要求，且效率高、成本低，就是一大難題。
目前制氫設備主要有鹼水電解、PEM純水電解水和固體氧化物電解三類，其中鹼水電解商業化成熟，PEM純水電解處於產業化發展初期，固體氧化物電解處在實驗室開發階段。目前鹼水制氫設備正在被嘗試用於可再生能源制氫，但不成熟的純水電解設備也被寄予厚望。
原因在於，PEM純水電解設備在裝置中運行的靈活性和反應性都比較好。PEM電解系統可以在最低功率保持待機模式，能在短時間內按高於額定負荷的標準運行，它可以適應比較快速、範圍比較大的變化，更容易跟可再生能源風、光資源去配合。
“純水制氫設備的最大機會在於與可再生能源的耦合，它對可再生能源波動的適應性，以及所能承受的負荷條件能力，讓它具有‘天生’的優勢。” 淳華氫能科技股份有限公司（下稱“淳華氫能”）副總經理李俊榮表示，同時純水制氫設備出來的氫氣純度高，出氫壓力高，可以適應不同用戶的需求，同時副產氧直接是醫用氧，也具有較高的應用價值。
但不容忽視的是，PEM純水電解設備成本極高，使用貴金屬催化劑，國內電解堆大多使用的是進口的質子交換膜，膜的國產化還存在較大問題。此前純水電解設備僅用於軍工等特定領域，軍用轉民用中間的技術難度很高，目前國內參與研發製造純水電解設備研發製造的企業並不多，最大產量做到單臺100立方米氫氣的寥寥無幾。
據瞭解，中船重工718所、山東賽克賽斯氫能源有限公司、淳華氫能、普頓（北京）制氫科技有限公司、深圳市綠航星際太空科技研究院、浙江高成綠能科技有限公司、溫州高企能源科技有限公司等7家企業及科研單位涉足PEM純水制氫設備的研發與製造。賽克賽斯、淳華氫能等已經在純水制氫設備領域研發多年。
而國際上純水制氫設備的商業化進程早在20年前就已經開啟。英國ITMPower、德國西門子、美國水吉能和普頓幾乎囊括了世界範圍內的PEM電解制氫設備市場。
儘管國內產業化初期困難重重，但在淳華氫能副總經理李俊榮看來，要用發展的眼光去看待純水制氫設備的未來。其技術問題通過不斷的產業化實踐會逐步解決，成本則通過大規模的商業化應用也會大幅下降。
需注意的是，純水制氫設備的規模化制氫應用，不僅僅侷限於燃料電池行業，還有傳統化工行業、半導體行業等都需要大量的氫氣。
中船重工718所研究員蔣亞雄給出了純水制氫設備降本的具體對策：“要做低載量高性能膜電極組件，減少膜電極組件裡面貴金屬的使用量。這方面是跟燃料電池的膜電極組件有非常高的相似性。一是要做國產的膜，一是要降低電極的貴金屬的使用量。通過研製高活性、高穩定性、低成本的陰極和陽極的催化劑，有效降低膜組件的成本，使整個電解系統成本下降。”
“此外，因為純水電解單體容量較小，勢必就要開發大容量的、集成式的電解制氫設備，用多臺電解槽配合一臺氣體設備來做。”蔣亞雄說，純水電解是一個發展方向。
在這方面，718所做了很多電極隔膜的研製工作，現在做的高活性吸氫吸氧的催化劑，膜電極尺寸最大可以做到1米×1米，可以滿足單臺100立方米產氫量制氫設備的需要。
據瞭解，淳華氫能現完成單堆1-200m3/h的PEM水電解制氫設備的產業化，其系統的能耗指標在5.0kW/Nm3H2左右，功率調節範圍10-150%，出口氫氣壓力0-4.5MPa。此外，淳華氫能還實現大規模電解槽集成技術創新，包括大尺寸CCM膜電極技術，大尺寸電解槽高強材料外密封與柔性材料內密封自適應高壓密封技術，基於部件自定位和集成工裝限位融合的均一化多電解槽集成技術。（來源：高工氫燃料電池）
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