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将 AEM 电极和单电池作为部件采购

2026.09.13 · 更新于 2026.10.13

多数电解槽供应商销售的是整机。而评估材料的实验室,或自行搭建单电池硬件的团队,需要的是零部件。本文说明采购 AEM 部件涉及哪些内容:需要指定什么、箱子里有什么,以及哪部分搭建工作仍由你负责。

将 AEM 电极和单电池作为部件采购

多数电解槽供应商销售的是整机:你给出产量要求,他们交付一台能产氢的设备。

对于比较膜材料的实验室、自行搭建单电池硬件的团队,或是要测试某种催化剂能否承受自身工况的企业来说,单个部件往往比整机更有用。

这些买家要的是零部件:按张购买的电极、可以拆开的测试电池、可以加装测量仪表的电堆。

因此,本文讨论的是部件采购而非整机采购:需要指定什么、到货包含什么,以及哪部分搭建工作仍由你负责。

1 张电极最小起订量
2 周标准电极交货期
1–25 cm²研究用单电池的活性面积范围由垫片开窗决定

可单独购买的部件

共有四类,层层嵌套:电极装入单电池,单电池组成电堆,电堆装入系统。

在越低的层级采购,意味着越多的搭建工作由你完成,结果也更多需要你自己解读。

产品说明标准规格交货期
HXP-an阳极在泡沫镍上直接生长的 NiFe 层状双金属氢氧化物,无黏结剂200 × 300 mm · 300 ± 20 µm2 周
HXP-ca阴极碳纸负载 Pt/C 或 PtRu/C,0.2 mgPGM/cm²200 × 300 mm · 260 ± 20 µm2 周
HXS-0研究用单电池可自行组装和拆开的单电池或短堆活性面积 1–25 cm²114 × 85.6 × 136 mm · 4 kg按订单生产
HXS-22 kW 电堆500 L/h,0 或 10 barg,可直接加装测量仪表固定配置请询价确认

定制尺寸和厚度按订单生产,逐单报价。

你需要指定什么

电极需要指定三项:规格尺寸、厚度和数量。

研究用单电池则是另外三项:活性面积、单电池数量和流场。活性面积由垫片开窗而非极板决定,因此可通过选择垫片开窗尺寸来确定,无需重新加工极板。

标准流场为单蛇形。如测试目标需要,也可加工其他流道形式。

有一项是刻意不包含的。标准研究用单电池出货时不含膜电极(MEA),因为在这一层级购买单电池的团队,大多是在评估自己的膜。如果你不想自己制作这一部分,我们也可以一并供应。

我们提供的 MEA 由三部分组成:HXP-an 阳极、HXP-ca 阴极和 AEM 膜。每一部分单独订购;用于自制催化层的离聚物也是单独的订购项。各部件都有独立页面,链接见下文。

采购部件并不是购买整机的省钱办法。它是另一种采购,你发出的规格决定了到货的大部分内容。

如何解读部件技术参数表上的数值

部件数值与系统数值的测量方式不同,两者混用可能导致错误的比较。

我们的电极数值来自三电极半电池测试,数据旁同时注明电解液和温度。阳极 Tafel 斜率为 98.7 mV/dec;阴极方面,PtRu/C 为 45.7 mV/dec,Pt/C 为 52.2。

这些数值描述的是电极,而不是单电池。把同一电极放进 60 °C 的零间隙单电池中,真正重要的数值就变成了你所用电流密度下的单电池电压。

两种电极均已完成 10,000 次加速应力循环,在 1.0 与 0.05 A/cm² 之间每五秒切换一次。再强调一次:这是电极层面的结果,不是电堆寿命。

电堆层面的数值,请参考 HXS-2 电堆。它已累计运行超过 3,000 小时。我们发布的长期分析覆盖其中 2,281 小时的区间,测试条件一并载于耐久性技术笔记。

来源JRC: EU harmonised accelerated stress testing protocols for low-temperature water electrolyser (2024), definition of accelerated stress testing

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一项我们刻意限定范围的说法

阳极不含任何铂族金属(PGM)。这是 AEM 真正值得关注的地方,也是材料采用镍和铁而非铱的原因。

阴极并非无 PGM。它采用 Pt/C 或 PtRu/C,载量为 0.2 mgPGM/cm²。我们宁可直说,也不愿让“无 PGM”这个词覆盖整个单电池。

催化剂配方和涂覆工艺属于专有技术,因此技术参数表描述的是电极的性能表现,而不是制造方法。

哪个层级适合你的工作

选择通常取决于你希望能改变什么。

  • 比较膜或催化剂:按张购买电极,装入你自己的单电池硬件。
  • 在受控条件下评估完整 MEA:选用研究用单电池,根据手头的材料量选择活性面积。
  • 测量电堆随时间的表现:选用 2 kW 电堆,在你的试验台上加装测量仪表,而不必用单电池重新组装。
  • 为其他用途生产氢气:选用 2 kW 系统,系统辅助设备(BoP)不再需要你操心。
每个层级到货包含什么,以及哪些部分仍在你这一侧
每个层级到货包含什么,以及哪些部分仍在你这一侧

团队往往一次升级一个层级,而较低层级获得的数据,正是让下一次采购更加明确的依据。

只要告诉我们运行条件和测量目标,我们就会说明哪个层级合适,包括更便宜的方案反而更合适的情况。

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常见问题

AEM 电极和单电池能否脱离系统单独购买?

可以。HydroXpand 将阳极、阴极、离聚物、膜和研究用单电池作为独立部件销售,最小起订量为一张电极。

AEM 电极的交货期是多久?

标准尺寸为两周。

研究用单电池的活性面积范围是多少?

1 至 25 cm²,由垫片开窗决定。

参考资料

  1. EU harmonised accelerated stress testing protocols for low-temperature water electrolyser, EUR 31748 EN — European Commission Joint Research Centre, 2024