在眾多制氫方法中，通過水電解可以獲得環(huán)保且高純度的氫氣。然而，就可持續(xù)性和環(huán)境影響而言，質(zhì)子交換膜水電解被認(rèn)為是利用可再生能源生產(chǎn)高純高效氫氣的最有前途的技術(shù)，并且僅排放氧氣作為副產(chǎn)品，沒有任何碳排放。此外，產(chǎn)生的氫氣（H2）和氧氣（O2）直接用于燃料電池和工業(yè)應(yīng)用。如今，生產(chǎn)綠色氫氣的愿望不斷增加，人們對PEM質(zhì)子交換膜水電解的興趣也隨之增加。

  PEM水電解槽以固體質(zhì)子交換膜PEM為電解質(zhì)，以純水為反應(yīng)物。由于PEM電解質(zhì)氫氣滲透率較低，產(chǎn)生的氫氣純度高，僅需脫除水蒸氣，工藝簡單，安全性高；電解槽采用零間距結(jié)構(gòu)，歐姆電阻較低，顯著提高電解過程的整體效率，且體積更為緊湊；壓力調(diào)控范圍大，氫氣輸出壓力可達(dá)數(shù)兆帕，適應(yīng)快速變化的可再生能源電力輸入。

  PEM電解槽主要結(jié)構(gòu)類似燃料電池電堆，分為膜電極、極板和氣體擴(kuò)散層。

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