质子交换膜可普遍应用于燃料电池、电解水、氯碱工业等领域。PEM燃料电池及电解水发展迅速，国内外市场都呈现出较快的需求增长和广阔的发展前景。从2011年到2019年，PEM燃料电池出货量占比从44.9%进一步提升至82.7%，可见，全球PEM燃料电池出货量高速增长。依据中国氢能联盟对未来燃料电池系统成本的预测以及美国能源部披露的成本结构，综合测算，燃料电池应用领域每年为质子交换膜带来的市场增量将持续增长，到2025年、2035年和2050年将分别为9.80亿、49.01亿和67.39亿，非常可观。作为电化学反应系统，PEM电解水的重要点是不要引入杂质。谁知道康明斯何时推出PEM电解水产品
PEM水电解制氢技术具备快速启停优势，能匹配可再生能源发电的波动性，逐步成为P2G制氢主流技术。不同于碱性水电解和PEM水电解，高温固体氧化物水电解制氢采用固体氧化物为电解质材料，工作温度800~1000℃，制氢过程电化学性能明显提升，效率更高。SOEC电解槽电极采用非贵金属催化剂，阴极材料选用多孔金属陶瓷Ni/YSZ，阳极材料选用钙钛矿氧化物，电解质采用YSZ氧离子导体，全陶瓷材料结构避免了材料腐蚀问题。高温高湿的工作环境使电解槽选择稳定性高、持久性好、耐衰减的材料受到限制，也制约SOEC制氢技术应用场景的选择与大规模推广。有谁知道康明斯何时推出PEM电解水产品PEM电解水所需要的电解水膜，长久以来没有突破。
在技术层面，电解水制氢主要分为AWE、PEM水电解，固体聚合物阴离子交换膜（AEM）水电解、固体氧化物（SOE）水电解。其中，AWE是较早工业化的水电解技术，已有数十年的应用经验，较为成熟；PEM电解水技术近年来产业化发展迅速，SOE水电解技术处于初步示范阶段，而AEM水电解研究刚起步。从时间尺度上看，AWE技术在解决近期可再生能源的消纳方面易于快速部署和应用；但从技术角度看，PEM电解水技术的电流密度高、电解槽体积小、运行灵活、利于快速变载，与风电、光伏（发电的波动性和随机性较大）具有良好的匹配性。随着PEM电解槽的推广应用，其成本有望快速下降，必然是未来5~10a的发展趋势。SOE、AEM水电解的发展则取决于相关材料技术的突破情况。
作为水电解槽膜电极的中心部件，质子交换膜不但传导质子，隔离氢气和氧气，而且还为催化剂提供支撑，其性能的好坏直接决定水电解槽的性能和使用寿命。长期被国外少数厂家垄断，质子交换膜价格高达几百~几千美元/m2。为降低膜成本，提高膜性能，国内外重点攻关改性全氟磺酸质子交换膜、有机/无机纳米复合质子交换膜和无氟质子交换膜。全氟磺酸膜改性研究聚焦聚合物改性、膜表面刻蚀改性以及膜表面贵金属催化剂沉积3种途径。通过引入无机组分制备有机/无机纳米复合质子交换膜，使其兼具有机膜柔韧性和无机膜良好热性能、化学稳定性和力学性能，成为近几年的研究热点。PEM电解水系统中，氢气的干燥需要借助吸附式干燥剂。
PEM电解水的主要部件MEA 对反应过程和性能限制的理解和深入研究非常重要。基于以上考虑，电化学交流阻抗(EIS)被认为是一个非常优异的工具，可用于诊断电化学过程。交流阻抗分析被广泛应用于，区分不同反应机理对极化特性的影响，EIS可以根据单个过程的不同弛豫时间和等效电路的相关元件，在PEM电解水运行参数(如电势、电流密度、温度和MEA特性)调整时的变化来区分各种现象，催化剂的担载量。 在多数情况下，电化学交流阻抗可以被清晰的区分出欧姆极化阻抗，界面问题及扩散相关现象等。 但是，交流阻抗需要通过等效电路进行深入分析。 所以EIS结合等效电路，是一个非常强大的工具，可用于多个复杂电化学反应过程和机理的分析。PEM电解水，同时也是制氧的好的选择，因为使用的是纯水。有谁知道康明斯何时推出PEM电解水产品
由于两个小室之间的电压差值较大（与燃料电池的0.7V相比，PEM电解水是2V），所以极板易氧化。谁知道康明斯何时推出PEM电解水产品
放眼2019，变革与不确定仍然是能源领域将要面对的现实，新的机遇和挑战必然加速能源行业洗牌。面对正在到来的变革，唯有立足当下，才能把握时代的机遇；唯有认清趋势，才能迎接未来的挑战。高新技术成果在电解水膜，质子交换膜，阴离子交换膜，氢健康产品迅速推广应用。能源工业正在由低技术向高技术过渡，新技术已迅速地渗透到能源勘探、开发、加工、转换、输送、利用的各个环节，例如自动化生产设备使煤矿开采效率成倍提高，新工艺和新技术促进了深海油田的开发。全球人口增长速度明显放缓，经济增速小幅下降将成为经济社会发展的大趋势。较为乐观属贸易，预测后期世界相关产业经济将以3.5%增速增长，其他机构基本预测在3%左右。到2040年，世界贸易经济将在2015年的基础上翻一番，达到100万亿到130万亿美元，而人口也将达到90亿左右。然而未来能源需求增长和经济增长幅度并不是完全趋同。各家展望表示，从现在到2040年世界能源需求增长在25%到35%之间。谁知道康明斯何时推出PEM电解水产品
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