一、碱性电解水制氢隔膜简介
碱性电解水制氢是指在碱性电解质环境下进行电解水制氢的过程,电解质一般为30%质量浓度的KOH溶液或者26%质量浓度的NaOH溶液。碱性电解水制氢系统主要包括碱性制氢电解槽主体和BOP辅助系统。

碱性制氢电解槽主体是由端压板、密封垫、极板、电极、隔膜等零部件组装而成。其中,隔膜的选材和结构设计对提高整个系统的效率和稳定性至关重要。

隔膜是阻隔氢气、氧气作用的关键部件,它要保证氢气和氧气分子不能通过隔膜,但允许电解液离子通过,能够耐高浓度碱液的腐蚀,同时具有较好的机械强度,能够长时间承受电解液和生成气体的冲击。
适用于碱性电解槽的隔膜应具备以下要求:
- 保证氢气和氧气分子不能通过隔膜,但允许电解液离子通过;
- 能够耐高浓度碱液的腐蚀;
- 具有较好的机械强度,能够长时间承受电解液和生成气体的冲击,隔膜结构不被破坏;
- 为了降低电能损耗,隔膜必须要有较小的面电阻,因此隔膜孔隙率要尽可能高;
- 在电解温度和碱液条件下隔膜能够保持化学稳定;
- 原料易得、无毒、无污染,废弃物易处理。
另外,隔膜出厂供货时会有一些技术要求,如:
- 隔膜不得有破孔、褶皱以及针刺缺陷;
- 隔膜表面应平整,不允许有缺经、缺纬、断经、断纬、横档稀档)、吊边疵布边缺肉)、粗经、粗纬、双纬、 跳花、布边紧抽等织造缺陷;
- 表面应洁净,不允许粘有油污、锈渍及其它杂物;
- 不允许出现人工修补的现象。
二、碱性制氢电解槽隔膜简介
碱性制氢隔膜经历了三代发展,第一代是石棉隔膜,现已被淘汰;第二代是PPS隔膜,是目前应用主流;而在PPS隔膜表面涂覆氧化锆等陶瓷涂层,形成了第三代复合隔膜。
其中,PPS织物隔膜是PPS纤维经过机织、水刺等工艺制备而成的隔膜布,具有成本合适、气密性较好、离子电导率较高等优点。在制备工艺方面,PPS隔膜有分短纤维和长丝两条生产路线。

而第三代隔膜则以聚合物基底加陶瓷涂层,基底通常是PPS网布,少数使用聚砜或聚醚醚酮薄膜,复合隔膜改善了PPS隔膜的亲水性,被认为是未来应用趋势。

碳能科技制氢复合隔膜
以下是国内碱性电解水制氢隔膜生产企业(排名不分先后),更多行业信息,欢迎加入电解水制氢产业交流群。
三、碱性制氢电解槽隔膜供应商
1. 比利时AGFA爱克发(Zirfon)

比利时Agfa集团是影像技术和IT解决方案的全球领先公司,拥有150多年的专业经验。集团拥有四大部门:放 射学解决方案、医疗保健IT,数字印刷,化学和胶印解决方案。Agfa是欧洲氢能组织成员之一。ZIRFON,Agfa和Agfa rhombus是比利时Agfa集团或其附属公司的商标。
用于先进的碱性电解(AEL)的ZIRFON隔膜即使在动态操作条件下仍具备持续的高生产率,由此受到了全球各地 客户的广泛欢迎。ZIRFON隔膜的另一大优势在于其出色的耐用性,这大大提高了电解系统的可靠性并降低了 系统成本。
2. 威尔克

威尔克作为欧洲工业纺织的领军企业,始终致力于产业用纺织品相关事业的拓展,不断尝试开发新材料,并用以解决各行业面对的应用型问题。
威尔克采用高性能工程塑料生产的织物作为制氢用碱性电解槽隔膜,满足了耐高温、耐浓碱等特殊要求。同时,产品进行了一系列的后道处理后,能在不降低隔膜的优良的物理化学性能的前提下,改善亲水性能以提升制氢效率。

3. 东丽纤维研究所(中国)有限公司

日本东丽是全球领先的PPS材料解决方案商,东丽不仅以纱线和原纤的形式促销PPS纤维,还以布料、织物及无纺布等高级产品形式促销。它在需要耐热性和和耐化学性的各种应用中备受青睐。
TORCON™ PPS 纤维是一种具有卓越的耐热性、耐化学性、抗水解性及阻燃性等品质的高性能纤维。其熔点为 285 度,能在 190 度下连续使用。它还抗高温水解、耐酸碱、耐有机溶剂等。其应用领域广泛,其中包括袋滤器。

4. 碳能科技(北京)有限公司

碳能科技(北京)有限公司成立于2015年,致力于研发经济正向的负碳技术,打造能源 领域的贝尔实验室,成为国际领先的电化学绿色平台公司,塑造清洁和可持续的未来。
公司自主研发了碳中和利用技术、碱性电解水制氢关键隔膜材料和工业高盐废水电化学脱氮技术,形成了负 碳+绿氢两大核心技术,为大型排碳企业提供碳达峰、碳中和技术解决方案。


5. 宁波中科氢易膜科技有限公司

中科氢易成立于2022年5月,由中科院背景博士团队发起,公司致力于碱性电化学体系隔膜的创新与产业化, 主要涉及电解水制氢、液流电池、二氧化碳电解还原、水系电池及碱性燃料电池等先进装备领域,尤其是在 碱性电解水制氢和液流电池方面的应用。
因此,中科氢易在碱性电解槽隔膜方面积极布局,目前已形成围绕多孔复合膜-离子溶剂膜-阴离子交换膜产品 体系,其中,多孔复合膜有较好的阻气性能,孔径在纳米级别,它的使用可以有效改善电解槽的响应性、降低电解槽能耗。



EHYDRO®系列膜产品具有高离子传导活性、低气体渗透的特征,EHYDRO®电极产品具有低的过电位以及优异的动静态稳定性。
6. 株洲时代新材料科技股份有限公司
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株洲时代新材料科技股份有限公司始建于1984年,公司以高分子材料研究及工程化应用为发展方向,产品延伸到橡胶、塑料、复合材料、功能材料等多个领域。致力于新材料产业突破,攻克“卡脖子”关键技术,实现高性能聚氨酯、芳纶、有机硅、电容隔膜等一系列材料工程应用。
时代新材的PPS隔膜针对织物纱线内部致密、纱线间孔径大的特点调控孔径、孔隙率等参数,制得气密性高、离子透过性强的基布;利用可控亲水改性构建高效离子传导路径,平衡机械性能与亲水性;并在柔性条件下调控表面官能团与氧化程度,不破坏材料本征特性。

7. 深圳通微新能源科技有限公司

深圳通微新能源科技有限公司目前已完成了用于碱性电解槽上2m*2m隔膜的制备,其全球唯一的“微通道 隔膜”技术,解决了目前的ALK隔膜价格以及性能的关键问题,同时独有的制备工艺技术,搭配自研的产 线设备,使得隔膜的性能完全对标国际产品,同时价格对比国内同行可以降低50%。
公司本身的产品已经得到了头部客户的检测结果,在面电阻等关键参数上大幅度领先国内的竞对,并且独特的合成工艺使得公司产品进度远远领先于同行。
通微新能源在2021年开始正式运作,创始人邵欣博士曾获澳大利亚科廷大学化学工程博士、博士后, 获得西澳大利亚科技发明⼀等奖,发明了“微通道”隔膜平台化技术方案,这项技术目前已经应用在ALK 隔膜、SOFC等领域。

公司核心技术依托于科廷大学和哈尔滨工业大学多年的技术积累,在细分领域内这个两所学校在亚洲享 誉盛名。三位核心创始人都是在相关领域积累多年经验,公司目前处于国内第一梯队。
8. 广州市刻沃刻科技有限公司

广州市刻沃刻科技有限公司,专业研发生产碱性电解水制氢气隔膜,创始团队拥有10年以上功能性隔膜研发 与应用经验,于2019年开始研发碱性电解水制氢气用复合隔膜,经过公司团队多年耕耘,常年与国内资深电 化学专家共同测试,迭代优化。

刻沃刻CCS产品系列为陶瓷聚合物分离器(简称复合隔膜)。K500+复合隔膜由高强度、强耐化性的网状纤维织物与无机陶瓷粉体聚合组成。现公司具备生产厚度500um,300um,200um能力。产品受到国内多家知名企业,高校及科研单位的认可,并已应用到大规模碱性电解水制氢气电解槽中,性能优越。

刻沃刻K300和K500量产型复合隔膜
9. 北京元泰能材科技有限公司

元泰能材,成立于2022年12月,团队来自欧阳明高院士团队孵化的能源材料企业,专注于研发应用能源 转换装备(制氢装置、储能装置)的核心技术——膜产品,并提供基于膜工艺的系统解决方案,优化提升氢能供应链和氢能生态价值,掌握和突破核心部件卡脖子技术,核心成员均为清华博士后和博士。
基于前期储备的知识理论,跨界创新,自主开发膜仿真软件,元泰提出隔膜V型开发流程,降低产品开发周 期与成本,应用物理化学理论,聚焦在膜材料微观和宏观控制。
目前元泰主要产品为碱性电解水(ALK)制氢隔膜,制备产品性能对标国际碱性隔膜头部企业,根据测试反馈,元泰旗下产品在500微米、300微米和200微米厚度的产品初步测试中,数据结果已经赶超国际头部企业。


10. 沧州工苑新型膜材料有限公司

沧州工苑新型膜材料有限公司是天津津纶新材料科技有限公司基于天津工业大学在聚芳硫醚领域20余年的研发成果,并在沧州市和沧州市天津工业大学研究院支持下,于2023年8月份组建成立。
公司主要从事能源与环境用聚芳硫醚膜材料的生产与产品开发,特别是生产和销售碱水电解水制氢隔膜。公司主要是采用传统的纺织技术,并通过隔膜或纤维的表面结构调控技术,界面涂敷,制备出用于新能源领域的高科技产品,形成新质生产力。
公司聚焦水电解制氢技术对高性能隔膜关键材料的重大需求,攻克了碱水电解制氢用聚苯硫醚隔膜的关键制备技术,开发的永久亲水性隔膜可取代最先进的国外品牌隔膜。
项目组开发的织物型隔膜产品已列装于全球最高浓度重水电解制核燃料的电解槽中,并在国防、军工和民用领域等做出了重要贡献。


碱性电解槽用PPS隔膜
- 高离子透过性
- 低碱失量
- 高机械性能(经纬向拉伸强力都≥1800N/5cm);高尺寸稳定性
- 超亲水性;(吸水时间≤10秒)
- 低膜(面)电阻(其中JL-450小于等于0.25Ω.cm-2;JL-450B小于等于0.2Ω.cm-2;JL-730小于等于0.3Ω.cm-2;以上数据在30℃测得)
11. 天津凯瑞科技有限公司

天津凯瑞科技有限公司于2017年成立,注册资本金200万元。为满足国内碱性水电解制氢行业对非石棉隔膜的需求,自成立以来一直与天津工业大学科研团队深度合作,致力于隔膜产品的技术创新与推广,不断打造公司品牌与口碑,为市场提供碱性水电解用聚苯硫醚隔膜。
公司拥有自己的核心技术,通过了ISO9001质量管理体系认证。目前公司对外提供隔膜产品主流规格为1.5米、1.7米、1.9米三种,产品厚度0.70-0.90mm。公司始终坚持“以技术创造价值,以服务创造品牌”理念,在“诚信、创新、沟通、共赢”核心价值观引导下,致力于为每一位客户提供全面服务。
12. 苏州月莫新材料有限公司

苏州月莫新材料有限公司,聚焦于电解水制氢设备隔膜的研发及制造,致力成为全球最大制氢设备隔膜产品供应商。
月莫新材占地约3500平米,分为四层,融合了生产、存储、实验与办公等功能。公司设有纺织车间、整经车间、后处理车间、实验室及存储空间,这些生产相关的设施共占地约2500平米,充分支持公司每年60万平方米隔膜的产能。

13. 浙江嘉菲立新材料有限公司

浙江嘉菲立新材料公司是一家以创新驱动发展的科技型企业,不断通过化学的力量进行革新和创造,力求服务氢能行业,致力于向碱性电解水制氢设备生产商和所有者提供他们所青睐的聚苯硫醚(PPS)隔膜产品。
嘉菲立公司将聚苯硫醚(PPS)树脂进行了稳定结构的改性处理,由改性树脂材料制作而成聚苯硫醚(PPS)隔膜产品具有高传导性、低能耗、高可靠隔离性能。
嘉菲立公司是PPS隔膜行业首家通过德国 TÜV认证的企业,隔膜产品可以有效解决行业低负荷(30%~40%)下氢氧互串的痛点,确保碱性电解槽(ALK)能够长期运行。

浙江嘉菲立新材料公司也是由菲立化学工程(遂昌)有限公司参股的公司。菲立化学设有博士后工作站、高新技术企业研发开发中心等科研会所。现已取得1项国际发明专利、6项国内发明专利、16项实用新型专利、6项外观专利、高层次人才创业大赛一等奖、科技进步企业荣誉、科技型中小企业荣誉、国家高新技术企业荣誉等。
14. 华商厦庚氢能技术(厦门)有限公司

华商厦庚氢能技术(厦门)有限公司于2021年由招商局工业集团旗下港股上市公司华商能源与嘉庚创新实验室合资成立。公司主要业务:电解水制氢核心材料、核心部件(电极、复合隔膜等)研发和制造,高效电解水制氢电解槽设计和制造,电解水制氢系统综合解决方案,电解水制氢系统测试。

15. 江苏氢耀新能源科技有限公司

江苏氢耀新能源科技有限公司致力成为氢能行业综合材料和解决方案的领先供应商及服务商。碱性电解水隔膜领域,氢耀新能源拥有多项自主研发技术与设备,已实现聚苯硫醚织物隔膜从材料到产品规模化生产,并为多项电解水制氢项目提供产品。
其聚苯硫醚织物隔膜聚焦碱性水电解制氯技术对高性能隔膜的重大需求,通过聚苯硫醚(PPS)纤维的纺纱、织造、织物间隙调控、亲水改性等工艺,设计出低面电阻、高气密性,永久亲水的织物型PPS水电解隔膜,有效降低了电解槽能耗和制氢成本,同步提升了氢气纯度和运行安全性。

16. 辽宁博联过滤有限公司

辽宁博联过滤有限公司成立于2008年,前身为沈阳市博联滤布厂,建立于1997年,专注设计研发、生产、销售液固分离用机织工业过滤布和电解隔膜布等过滤产品。是中国较早生产合成纤维机织滤布的高新技术企业, 具有多年滤布生产经验和坚实技术基础,
博联公司研发生产的碱性电解水二代制氢隔膜,是将原 PPS织物隔膜通过化学改性实现良好亲水性,具备高强度耐高温、低面电阻等特点,产品幅宽可选最大支持幅宽3.6米,可覆盖当前ALK设备的隔膜尺寸需求,测试运行安全可靠。
博联公司研发生产的碱性电解水三代制氢隔膜,通过聚砜(PSF)/二氧化锆(ZrO₂)铸膜液配制、单面/双面刮膜、预蒸发、浸没沉淀相转化及后处理等步骤制得复合隔膜,能进一步响应ALK设备制氢低能耗、高效率的需求,突出特点当属基显著提升的隔气性和亲水性,更薄的结构使其具有更低的面电阻,将极大降低“绿氢”的成本。
17. 江苏聚杰微纤科技集团股份有限公司

聚杰微纤主要从事超细纤维及功能性纤维材料业务,如今公司正向工业应用领域拓展特殊面料业务,例如电解水制氢隔膜、电子电路印刷线路板丝网、太阳能电池板丝网印刷等方面开展业务。
其制氢用隔膜依托其产业化的纺纱织造经验、无毒绿色的亲水后处理工艺、独特的粉体包覆与合成工艺,在材料成本上实现了大幅优化。
18. 深圳市科新创界新材料有限公司

科新氢材是一家碱性电解水制氢隔膜生产商。公司专注于氢能领域,研发生产复合隔膜产品,拥有相关专利技术。
科新氢材依托双面同步涂覆技术、成熟相转化工艺、精密环境控制系统与全过程质量管控体系,构建起完整的碱性电解水制氢复合隔膜制造工艺解决方案,有力保障了产品量产的稳定性与一致性。
科新KX500复合隔膜在面电阻、泡点压力、气体纯度等核心性能指标上均处于行业领先水平,为大规模碱性电解水制氢项目提供可靠的材料支撑。

19. 江苏微道能源科技有限公司

江苏微道能源科技有限公司成立于2023年,专注于研发和制造高性能制氢材料,其主营业务包括:自主研发新材料、新工艺,突破“卡脖子”技术,生产出第三代“碱性制氢复合隔膜”产品,具有高效,高稳定性的特点,在提高电解效率、降低能耗方面取得了优益的成绩!
基于表面改性策略,采用独特的磺酸化手段以及表面功能层构筑技术,微道能源成功制备出表面功能化新型复合隔膜WD-HSS-400。
该隔膜由聚苯硫醚编制网布负载氧化锆基复合材料组成,表面辅以仿生功能材料;表现出优异的亲疏水特性以及独特的仿生结构,具备更低的面电阻、更高的阻气性以及更高的机械强度,特别是其稳定性(抗脱粉)明显提高。
WD-HSS-400
基于分步浸没新型工艺,微道能源成功制备出高性能碱性电解水复合隔膜WD-HPS-400。该隔膜由聚苯硫醚编制网布负载氧化锆基复合材料组成;表现出优异的亲疏水特性以及独特的孔隙结构,具备更低的面电阻、更高的阻气性以及更高的机械强度。
WD-HPS-400
20. 江苏聚烁新材料科技有限公司

江苏聚烁新材料科技有限公司是一家致力于耐高温毡、针刺无纺布用先进纤维的科研、开发、生产和销售的高新企业。其织物型pps隔膜可定制规格:克重300-500g/m²,门幅1-3m。

PPS布相关的企业还有日本NBC、绍兴超然纺织、海宁昱品、浙江三众、浙江正本新材、江苏新任等。
来源:艾邦氢科技网综合整理
艾邦建有制氢产业交流群,聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽(隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等)、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游,设备,材料,配件等配套资源,欢迎大家加入。

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序号 |
议题方向 |
演讲企业 |
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1 |
待定 |
瑞麟科技 |
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高可靠性PTFE垫片与PPS隔膜解决方案助力ALK行稳致远 |
时代新材 |
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3 |
电解水制氢系统的数字孪生应用进展与展望 |
郑州大学 |
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4 |
待定 |
稳石氢能 |
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5 |
高性能泡沫镍及其表面改性低成本高效制备技术在制氢电解槽上应用的研究进展 |
中南大学 |
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6 |
AEM电解水关键核心材料技术开发 |
中石化 |
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7 |
待定 |
世索科 |
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8 |
AEM制氢膜电极制备工艺与自动化技术 |
拟邀:宁波微威新材 |
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9 |
海水制氢的抗腐蚀机制与抗渗透电解槽设计 |
拟邀:中国海洋工程研究院 |
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10 |
质子交换膜的性能优化与电解槽系统协同设计 |
质子交换膜研发及生产商、上游关键材料供应商 |
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11 |
碱性电解水技术的大规模、低电耗与智能化升级路径 |
头部碱性电解槽生产商、专注于工业智能化控制的解决方案供应商 |
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12 |
“ALK+PEM”制氢技术的协同与集成应用策略 |
综合制氢设备供应商 |
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13 |
破局阴离子交换膜技术瓶颈:兼顾高强度、稳定性与寿命的设计方案 |
阴离子交换膜供应商、关键材料供应商及研发部门 |
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14 |
SOEC高温电解的技术突破与长期稳定性提升 |
SOEC头部企业 |
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15 |
离网制氢场景对电解槽快速响应特性的解决方案 |
离网制氢电解槽制造商 |
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16 |
不同电解水制氢电源技术路径对比及市场前景分析 |
制氢电源整流器生产商 |
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17 |
双极板蚀刻工艺智能制造优化方案 |
核心部件(双极板)制造商 |
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18 |
中国电解水制氢技术出海机遇与挑战 |
已获得海外认证并出口设备的头部企业 |
报名方式一:请加微信并发名片报名
艾盈盈:18617020032(同微信)
邮箱:ab019@aibang.com

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