碱性、PEM 还是 AEM：如何选择电解水技术

电解水领域的技术对比，大多以评出一个赢家收尾。但这种思路不适合这项决策，因为三种商用技术并不是在同一个维度上竞争。每种技术受制于不同的因素，正确的选择是其局限不会卡住您项目的那一种。

下面是我们自己的分析思路，也包括我们的技术并不适用的情形。

比较供应商之前要先回答的四个问题

第一个问题关于电源特性，它比铭牌效率更重要。以基荷运行的平稳电网接入与具有日内波动的光伏阵列，是两个不同的工程问题。决定结果的是升降负荷速率，以及系统在必须停机（而不是继续降载）之前能降到多低的负荷。

第二个问题关于出口。氢气离开电解槽时的压力和纯度取决于电堆的能力，超出部分就要靠压缩机和纯化装置。这部分投资和附加能耗，要么在电堆内部避免，要么在外部增加。

第三个问题是规模，它的影响往往比技术选择更大。一条数兆瓦级产线与产量相同的二十台小型设备，经济性不同、交货期不同，其中一台发生故障时的后果也不同。

第四个问题是风险敞口。铱的供应和 PFAS 限制提案都是项目自身无法控制的风险。在十到二十年的周期里，核心材料面临悬而未决的监管问题，应作为一项成本列入预算，而不是脚注。

来源International Platinum Group Metals Association, White Paper on Iridium (2022) · Hydrogen Europe, Position Paper on PFAS (2023)（行业协会）

每种技术真正适用于什么

这会导致溶解在电解液中的产物气体（氢气和氧气，即 H2 和 O2）相互混合，从而限制了低功率运行范围

我们做的是 AEM，所以请把最后一列视为利益相关方的总结，并自行核实。有用的检验标准不是供应商是否夸赞自家技术，而是他们是否愿意以书面形式说明其局限。

来源IRENA, Green Hydrogen Cost Reduction (2020): stack costs and operating ranges by technology · U.S. DOE Technical Targets for Liquid Alkaline Electrolysis and PEM Electrolysis: 2022 capital cost status

真正决定氢气成本的是什么

投资成本容易比较，但通常只占制氢成本中较小的一部分。它包括电堆及其催化剂、系统辅助设备（BoP，即整流器、气体分离、干燥和水处理），以及占地、安装和审批。下游的压缩和纯化也应计入这一栏，而它们恰恰最常在比较中被遗漏，因为不在报价范围之内。

运行成本才是真正决定氢气价格的因素：电价乘以运行小时数，除以实际运行负荷下的系统效率，再加上电堆更换周期和维护费用。

如果由于光伏出力曲线，您的装置大部分时间都在 30% 负荷下运行，那么决定成本和安全论证的，就是 30% 负荷下的效率和气体互窜表现。

我们会坦率承认不适合自己的情形

• 负荷平稳、电价低廉的大型工业负荷，且对压力和占地没有要求。碱性水电解很可能总成本最低，任何关于技术代际的论点都改变不了这一点。
• 明年交付的数兆瓦级单条产线，并要求该具体型号有十五年的运行记录。目前 AEM 供应商（包括我们自己）都无法提供。

当项目需要动态运行、在中小规模下获得带压的高纯氢气，并且需要一条避开铱、铂族金属（PGM）用量很少的供应链时（我们的 HXP-an 阳极不含 PGM；HXP-ca 阴极载量为每 cm² 0.2 mg PGM），同时采购方愿意看实测数据而不是接受笼统的品类宣传时，AEM 才是正确答案。

无论选择哪种技术，都要问这些问题

这六项适用于任何技术的任何供应商，其答案比任何宣传册开头的对比表都更有参考价值。

对于我们自己的产品，这些数据都是公开的。HXS-2 电堆累计运行已超过 3,000 小时，其长期运行数据连同测试条件发布在我们的耐久性说明中。在 50 A、0.1 M KOH、50 °C、常压条件下测得，该电堆在寿命初期按高位热值计效率达到 90.0%，氢侧可运行至 10 barg，无需单独的压缩机。

HXS-2 现已可订购，自订单确认起四周发货；HXP-an 阳极和 HXP-ca 阴极两周发货。