> Nieuws > Nieuws uit de sector

Wat zijn de verschillen tussen een AEM en een PEM -elektrolyzer?

2025-02-24

Ⅰ. Productstructuurverschillen

Vergelijkingsdimensies	Aem elektrolyzer	PEM -elektrolyzer
Membraanmaterialen	Anionenuitwisselingsmembraan (oh⁻ -ionen geleiden), meestal polymeren in alkalische omgevingen (zoals quaternized polyaryLetherketone).	Protonuitwisselingsmembraan (geleidend H⁺ -ionen), gewoonlijk perfluorosulfonzuurmembraan (zoals Nafion), vereist zure omgeving voor stabiliteit.
Katalysator	Niet-precious metaalkatalysatoren (zoals nikkel en op ijzer gebaseerde materialen) kunnen worden gebruikt, die relatief goed zijn.	Niet-precious metaalkatalysatoren (zoals nikkel en op ijzer gebaseerde materialen) kunnen worden gebruikt, die relatief goed zijn.
Elektrodestructuur	Poreuze elektroden, meestal gecombineerd met alkalische elektrolyten (zoals KOH -oplossingen), met vloeibare elektrolyten aan beide zijden van het membraan.	Vaste elektrolyten, de elektroden zijn in direct contact met het membraan, er is geen vloeibare elektrolyt vereist en de structuur is compacter.
Bipolaire plaatmaterialen	Goedkope metalen (zoals roestvrij staal) of grafiet kunnen worden gebruikt, die bestand zijn tegen alkalische corrosie.	Titanium of vergulde materialen zijn vereist om zure corrosie te voorkomen, wat relatief duur is.
Werktemperatuur	Gewoonlijk is 60-80 ℃, de werking van de lagere temperatuur is vereist om membraanstabiliteit te behouden.	Kan werken op 70-90 ℃ en sommige hogedrukontwerpen kunnen hogere temperaturen bereiken.
Systeemdruk	Meestal in het laag-medium drukbereik (<30 bar), afhankelijk van externe compressieapparatuur.	Kan direct werken bij hoge druk (> 30 bar), waardoor het daaropvolgende energieverbruik van waterstofcompressie wordt verminderd.

Ⅱ. Prestaties en kostenvergelijking

Parameters	Aem elektrolyzer	PEM -elektrolyzer
Huidige dichtheid	Laag (0,5-1,5 A/cm²)	Hoog (1,5-3,0 A/cm²)
Efficiëntie	Ongeveer 60-70% (systeemefficiëntie)	Ongeveer 70-80% (systeemefficiëntie)
Start-up responssnelheid	Langzaam (moet de elektrolyt voorverwarmen)	Extreem snel (reactie in seconden)
Levensduur	Ongeveer 20.000-40.000 uur (hangt af van membraanstabiliteit)	Ongeveer 50.000-80.000 uur (edelmetaalkatalysatoren hebben een hoge duurzaamheid)
Materiële kosten	Lage (niet-vervallen metalen katalysatoren, goedkope bipolaire platen)	Lage (niet-vervallen metalen katalysatoren, goedkope bipolaire platen)
Onderhoudscomplexiteit	Hoog (moet regelmatig alkalische elektrolyt vervangen)	Laag (vaste elektrolyten zijn onderhoudsvrij)

Ⅲ. Verschillen in toepassingsscenario's

1. Waterstofproductie van hernieuwbare energie

● AEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Medium- en lage volatiliteitsscenario's (zoals stabiele windenergie/waterkracht), waarvoor goedkope, langdurige werking van grootschalige waterstofproductieprojecten vereist is.

Geval: Groene waterstoftoevoer voor grote off-grid waterstofproductiestations en industriële parken.

● PEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Zeer vluchtige hernieuwbare energie (zoals fotovoltaïscheën, onstabiele windenergie), die snel start en stop- en dynamische respons vereisen.

Geval: Gedistribueerde energiesystemen, waterstofproductiefaciliteiten gecombineerd met roosterfrequentieregulatie.

2. Transportveld

● AEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Vaste waterstoftankstations (kostengevoelig), met lage vereisten voor responssnelheid.

● PEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Mobiele of compacte waterstoftankstations (zoals havens, snelwegservicegebieden), die snelle vulling en hoge vermogensdichtheid vereisen.

3. Industriële toepassingen

● AEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Groene waterstofvervanging voor traditionele chemische planten (zoals synthetische ammoniak, raffinage), waarvoor grootschalige, goedkope waterstof vereist is.

● PEM -elektrolyzer:

Toepasselijke scenario's: Hoge zuivering van waterstofvraag (zoals de elektronica-industrie, brandstofcelvoertuigen), hoge druk directe waterstoftoevoer is vereist.

4. Speciale omgeving

● AEM -elektrolyzer:

Voordelen: resistent tegen alkalische omgeving, geschikt voor de ontzilting van zeewater gekoppelde waterstofproductie (vereiste voorbehandeling).

● PEM -elektrolyzer:

Voordelen: Zuurweerstand, hoge druk, geschikt voor compacte waterstofproductie in de diepzee of extreme omgeving.

IV. Trend voor technologieontwikkeling

●Aem elektrolyzer:

Onderzoeksrichting: Ontwikkeling van het membraan met high-stabiliteitanionen, niet-precious metaalkatalysatoroptimalisatie.

Doel: Verhoog de huidige dichtheid tot 1,5-2,0 A/cm² en verleng de levensduur tot meer dan 50.000 uur.

● PEM Elektrolyzer:

Onderzoeksrichting: Verminder de hoeveelheid edelmetalen (zoals iridium in plaats van platina) en verbetert de mechanische sterkte van het membraan.

Doel: Verlaag de kosten met 30%-50%, passen zich aan aan 100%schommelingen voor hernieuwbare energie.

Vorig:Wat is de interne structuur van een brandstofcel?

Volgende:Waarom is waterstof belangrijk als een toekomstige schone energiebron?