AEM(Anion Exchange Membrane)是一种阴离子交换膜电解水制氢技术,其原理是利用阴离子交换膜作为电解质,通过电解水产生氢气,主要结构由阴离子交换膜和两个过渡金属催化电极组成,一般采用纯水或低浓度碱性溶液用作电解质,并使用廉价非贵金属催化剂和阴离子交换膜。

AEM制氢综合了ALK制氢和PEM制氢两大技术的优点:

  • 可以在碱性的工作环境中使用非贵金属催化剂,对极板等各类零部件的要求不高,可使用镀镍的不锈钢板;
  • 具备类似于PEM膜电极的结构,可实现高压制氢。

     

目前有做AEM制氢电解槽的企业如德国Enapter、稳石氢能、中电绿波、亿纬氢能、未来氢能、清能股份等。但AEM制氢技术距离大规模商业化还有很大提升空间,阴离子交换膜、催化剂等核心部件的开发与应用尚未成熟。

AEM电解水制氢原理图,图源网络

位于膜电极结构中间的电解质隔膜是阴离子交换膜,它具有以下几方面的作用:

  • 亲水性:通过渗透压将水从阳极扩散到阴极。
  • 传递OH-:将阴极侧产生的OH-传递到阳极侧,这个过程中要使OH-传递阻力尽可能小,即膜要有较高的电导率;
  • 隔绝电子:电化学反应与一般的化学反应的一个很大区别在于我们可以利用电能控制化学反应速度和反应方向,使化学反应涉及的电子通过外电路传递,因此交换膜要尽可能绝缘电子;
  • 阻隔气体由于电解水在膜电极两侧产生氢气和氧气,而氢氧混合达到一定比例就会存在燃烧或爆炸的风险,也会降低氢气产率,因此膜要有很好的阻隔气体的性能。

     

关于阴离子交换膜的企业,有一些是做AEM制氢电解槽的企业自研,有一些是专门做膜的企业,下文列举了21家阴离子交换膜厂家,排序不分前后,更多AEM电解水制氢信息,欢迎扫码进群

1. 亿纬氢能

 

官网:https://www.evehydrogen.com/

惠州亿纬氢能有限公司成立于2021年11月,现已具备阴离子交换膜(AEM)、AEM制氢电解槽及系统等技术能力,产品主要应用于太阳能、风能等可再生能源的水电解制氢

亿纬氢能自主研发的Alkymer®阴离子交换膜材料使用芳环作为聚合物骨架,并通过哌啶阳离子进行离子传导。这种材料具备出色的化学稳定性,得益于其稳定的芳基主链结构和哌啶阳离子的耐碱特性。

AEM膜产品实物图

亿纬氢能开发了基于功能化聚芳基哌啶树脂的两款阴离子交换膜产品:W-25(厚度25±3微米,均质膜)和W-75(厚度75±5微米,专为电解水制氢设计)。这些产品适用于20-80℃的温度范围,可以广泛应用于水电解器、碱性燃料电池和CO2还原等领域。

Alkymer®阴离子交换膜在离子传导性能方面具有高离子选择性,能够迅速传递阴离子。W-25的离子电导率≥150 mS/cm(80℃,100%RH),W-75的电导率≥130 mS/cm(80℃,100%RH)。

在耐碱稳定性方面,膜在80℃的1M NaOH溶液中浸泡5000小时后,主链没有降解,阳离子基团降解小于5%,使电解槽长期保持高效的离子传导能力。

机械强度方面,在23±2℃、50±5%RH下,氯型阴离子交换膜的拉伸强度≥30 MPa,确保电解槽工作时能够承受更高的压力。

亿纬氢能现已具备阴离子交换膜卷对卷连续生产能力,已实现幅宽600 mm阴离子交换膜的制备,年产能达到了5000平方米。

2. 稳石氢能

 

官网https://www.wenshiqingneng.com/

深圳稳石氢能科技有限公司成立于2021年,专注于氢能源产业上游高端科技装备研发及制造,在AEM电解水制氢、绿甲醇、绿氨等相关产品的研发、生产、销售及制氢工程应用开发服务等方面拥有先发优势,目前已具备AEM膜、催化剂、膜电极、设备自动化远程控制系统100%自主知识产权。

稳石氢能采用具有V型刚性结构的Tröger碱进行聚合,获得具有本征微孔的高强度不易变形的 TB-PIM 膜。

  • 机械性能突破:TB-PIM膜的干膜拉伸强度高达75MPa,延展率达7.6%,远高于行业常规水平(普遍在30-65MPa),使膜材在高压环境下抵抗变形能力显著提升
  • 离子传导优化:纳米级微孔结构有效吸附碱液,形成高效离子传导通道,在80℃运行环境下离子电导率可达164mS/cm,接近部分PEM膜性能
  • 化学稳定性提升独特的分子结构抵抗OH⁻攻击,在80℃、1M KOH环境中经过10,000小时测试,离子交换量损失仅0.8%,解决了传统芳香族聚合物在碱性环境中的降解问题。

     

3. 清能股份

 

官网:https://www.qingnengfc.com/

清能股份成立于2003年,是全球氢能一体化设备提供商,专注于燃料电池和新型电解水制氢的核心技术自主研发与制造,主营业务覆盖氢动力、氢发电及氢制备三大板块。

清能股份的AEM膜采用全饱和碳氢键树脂作为功能团基材,厚度50μm,比目前碱液电解槽采用的PPS膜更薄、用材量更低、成本更低。

清能股份AEM膜技术参数表

清能股份自研AEM膜

清能股份自主研发的AEM电解质膜基于公司在美国专利申请2007/0275291中的多层增强和抗自由基技术,具有高达80cm的幅宽和超过65MPa的抗张强度,是同类产品的1.5至2倍。

这种膜适合大规模生产,提供优越的耐压和气体阻隔能力,确保电解系统的安全运行。此外,其离子传导性能优异,经测试,在性能和寿命上明显超过其他同类产品。

4. 赢创

 

官网:https://corporate.evonik.cn/han-s

赢创开发的阴离子交换膜DURAION®具有高离子导电性,能在腐蚀性介质中保持优异化学稳定性和力学性能,同时具备低溶胀率和低透氢性等关键特征。还支持定制化催化剂与墨水配方,并可应用于可放大的印刷工艺。

目前,DURAION®阴离子交换膜已实现量产,并成为AEM电解水设备的核心组件之一。赢创位于德国马尔的相关生产设施已于2025年底正式投产,年产能可满足2.5GW制氢电解槽需求,同时具备增强膜生产能力。2026年该系列产品继2025年产品膜幅扩展至50厘米后进一步提升至1米宽度

5. 汉丞科技

官网:https://www.hyproof.com/

汉丞科技出品的AEM离子交换膜具备优秀的化学和机械稳定性,能够配合非贵金属催化剂实现高电导率和大电流密度,离子传输能力更好,催化效率更高。

  • 选用聚合物作为其主要材料,与PEM制氢用的全氟磺酸质子交换膜相比,性价比更高;
  • 采用较低的碱性条件,催化反应能量消耗较低,使制氢过程更加经济高效,易于推广;
  • 可广泛用于燃料电池、氢燃料汽车及电力系统储能,还可与太阳能、风能等可再生能源结合使用,实现能源可持续发展。

     

随着越来越多厂商逐步克服阴离子交换膜的量产挑战,并推动这一核心部件的商业化进程,我们有理由相信,AEM电解水制氢技术将在未来展现更广泛的应用潜力。

6. IONOMR

 

官网:https://ionomr.com/

Ionomr Innovations 生产的阴离子交换产品 Aemion+™ 具有极高的耐用性和性能,占据市场领先地位。Aemion+™ 在高碱性和强酸性环境中都很稳定,因此可明显延长产品的生命周期,即使在最恶劣的操作条件下也是如此。

这种特殊的稳定性解锁了一些具有突破性的应用,包括首批高效能、无贵金属的氢气制备和使用系统,在降低成本的同时提高了可扩展性。受此发现影响的其他应用包括下一代蓄电池技术(包括锂硫电池、锂空气电池和其他金属空气电池)、工业化学品的生产和回收(包括氢氧化锂)。

Aemion+™ 诞生于一项突破性的发现,此发现消除了导致 AEM 不稳定的根本原因——聚合物结构中的击穿机制。这使得增效能、减资本支出的高温碱性电化学成为可能。

Aemion+™材料的优点:

  • 稳定性:在广泛的操作条件范围内具有化学和氧化稳定性 — 产品不仅具有酸稳定性,还可提供强碱性功能(>2M @ 60°C),可用于最严苛的应用
  • 高强度:市场上最坚固的无支撑材料,便于操作、使用寿命更长且膜更薄,提供更低的离子电阻。
  • 高性能:在室温和高温下均具有高导电性,可实现高电流密度低电阻应用。
  • 可加:可溶性聚合物置于低沸点溶剂中,可作为一层坚固的工业涂料简单、一致地集成至现有的产品平台。可作为一种稳定的导离子的催化剂粘合剂,并可用于制作三维涂层电极。
  • 绿色环保:在产品的整个生命周期中减少对环境的影响。

     

7. 嘉膜科技

 

官网:http://kmem-tech.com/

嘉膜科技深耕阴离子交换膜及其电解水制氢技术,掌握了从单体、树脂、膜、膜电极、电解堆到系统的产业化关键技术,开发了嘉膜®(KMem®)系列阴离子交换膜产品,已应用于电解水制氢、碱性燃料电池等新兴领域。

嘉膜研发的KMem® AM01 阴离子交换膜基于公开耐碱性最优的结构单元之一,从分子结构设计出发,研发出聚芳基亚烷基类阴离子交换膜,材料完全国产化,并实现了高一致性批量生产通过超1万小时长时间运行测试。

根据产品参数的不同,该系列的阴离子交换膜型号分为AM01-20、AM01-50、AM01-80、AM01-110,其中AM01-20AM01-50、AM01-80适合用于燃料电池,AM01-80、AM01-110则更适合用于电解水制氢系统。

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8. 未来氢能

 

官网https://www.future-h2.com/About.html

北京未来氢能科技有限公司成立于2021年5月18日,深耕AEM电解水制氢产业化发展的高新技术企业及专精特新企业,公司专注于全球化氢能源技术和装备的研发与创新,拥有多项核心专利技术,聚焦研发和生产全自主产权新一代AEM制氢技术的关键材料及制氢设备。

公司现有核心产品包括FutionTM阴离子交换膜、非贵金属催化剂阴阳电极、金属双极板、实验级AEM电解槽、工业级AEM电解槽等。FutionTM阴离子交换膜具有离子传导率高,碱稳定性高和机械强度高等特点

9. 聚石氢友

 

安徽聚石氢友科技是聚石化学与合肥工业大学联合成立的,专注于阴离子交换膜的研发、生产与销售。其研发的阴离子交换膜AEMemr™可应用于电解水制氢系统、燃料电池系统及电化学合成氨等电化学能量转换装置。

用于水电解设备:高强度的AEMemr可应用于阴离子交换膜水电解,40微米的厚度下可轻松应对粗糙金属扩散层。可匹配非贵金属催化剂(1.8V,23A/cm²,1M KOH,80°C)制备出高纯度氢气(>99.98%),并表现出突出的法拉第效率(>98.5%)。

用于燃料电池:高强度的AEMemr可应用于阴离子交换膜燃料电池,40微米的厚度下也不大量牺牲其电化学性能。可兼容多种阴阳极催化剂,其基于Pt/C催化剂在0.65V下表现出1.7A/cm²的电流密度。电池的峰值功率密度为1.3W/cm²,并且膜电极表现出较低面电阻(0.067 ohm cm²)。

10. 立膜科技

 

官网:http://limoh2.com/

武汉立膜科技有限公专注于双碳时代核心材料离子交换膜、电催化剂及相关高科技装备的研发和生产,为电解水制氢、燃料电池、液流电池、盐湖提锂、二氧化碳还原、工业废酸回收、电渗析脱盐等产业提供基础支持。

碱性阴离子交换膜40μmAEM

  • 立膜科技致力于解决新能源膜材料领域卡脖子问题,实现了碱性阴离子交换膜(AEM)的国产化。相比于进口阴离子交换膜,立膜阴离子交换膜(LIMO-AEM)综合性能优良。具有高碱性稳定性、高离子电导率、低面电阻、高机械强度高尺寸稳定性和自支撑等优点。
  • 适应于高温高碱液浓度的场合。
  • 阴离子交换膜可选择性透过阴离子,广泛用于碱性燃料电池、电解水制氢、二氧化碳还原、液流电池、盐湖提锂、废酸脱除、渗透能发电海水脱盐等领域。

     

11. 志青博材

 

苏州市志青博材科技有限公司成立于2023年,专注于阴离子交换膜(AEM)的研发与产业化。依托国家级科研平台,公司率先实现新一代宽幅AEM量产,并拓展至液流电池、二氧化碳还原等前沿应用。

从树脂合成到膜材料生产,公司已构建完整的产业链与专利布局,具备15kg级树脂稳定生产及20–100 cm宽幅膜材料的规模化制造能力。

志青博材自主研发的AEM系列产品,基于独创的高效聚合物合成与衍生方案,均质膜已在关键性能指标上实现突破:抗拉强度高达50MPa,溶胀率控制在8%以内,离子电导率超过150mS/cm

志青博材自研HePM均质膜、S-HeQM增强膜、D-HePM消氢膜

12. 中科氢易

 

官网:http://www.ehydromemtech.com/

宁波中科氢易膜科技有限公司成立于2022年,是一家国内领先的集研发、生产和销售的先进膜料供应商主要产品涵盖绿色能源、生物医药、先进半导体三大板块。

中科氢易在氢能行业,针对客户对绿氢成本降低的核心诉求,中科氢易从降本增效角度出发,由独立的膜产品衍生到膜+电极产品组合模式,为其提供多元化、高性价比的产品组合方案。

中科氢易阴离子交换膜,摄于中科氢易展台

EHYDRO® AEM-01系列阴离子膜

EHYDRO®AEM-I 是AEM电解槽用阳极催化电极,是一种基于化学沉积法非贵金属电极,具有低浓度碱条件下高稳定性、超低析氧过电位、耐大电流制氢/氧等特点。

EHYDRO® AEM-02系列阴离子膜

耐强碱稳定性好、耐氧化稳定性好、力学强度高、溶胀低等特点,满足新型电解槽设计使用需求。

特点:可在30%KOH环境下长期稳定运行。

使用条件:高浓度碱液,中高温环境,EHYDRO®AEM-02是固态电解质阴离子交换膜一种,也叫离子溶剂膜,骨架为芳香基结构。

13. 氢鸾科技

 

官网https://ql-phoenix.com/

氢鸾科技成立2016专注AEM电解水制氢技术,膜、催化剂、膜电极、电解池,系统集成完全自主研发,实现不同功率 AEM制氢系统大电流长时间运行。并致力于”风/光绿电+AEM现场离网制氢+绿色产业链”规模示范应用。

氢鸾科技阴离子交换膜,摄于氢鸾科技展台

14. 清玮膜科技

 

北京清玮膜科技有限公司成立于2023年3月,公司主营业务为研制生产可用于水电解制氢、燃料电池和二氧化碳电还原的阴离子交换膜和相关膜电极。

清玮膜科技2024年9月正式发布“CWay-01”系列聚降冰片烯基阴离子交换膜,性能指标全面对标世界先进水平。2025年在大兴国际氢能示范区建成阴离子交换膜示范生产线。

聚降冰片烯基阴离子交换膜“CWay-01”是北京清玮膜科技有限公司发布的第一款阴离子交换膜产品。产品创新性采用聚降冰片烯材料作为成膜骨架,具有优异的化学稳定性、良好的溶解性和可加工性。相较于国际上阴离子交换膜中更普遍采用的超酸催化路线,其团队所选用的聚烯烃骨架无需使用三氟甲磺酸等超酸作为溶剂,环境污染小,生产成本大幅下降。

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15. 元泰能材

 

官网http://www.yuantech.co/

元泰能材成立于2022年,是国家高新技术企业、科技型中小企业、创新型中小企业、专精特新中小企业。公司专注于氢能领域,以膜材料为核心,提供从材料研发、量产到系统应用的全链条解决方案。

HYDRIONEX®M系列高阴离子交换膜是基于全碳链的离子聚合物薄膜,具有高的离子率以及良好的化学稳定性和机械稳定性。平衡的芳/烷基聚合物结构设计,能兼顾良好的尺寸稳定性和加工亲水性,使HYDRIONEX®M60作为均质膜代表产品,能替代涉水、燃料电池及CO等各种能源领域。

  • 高离子流行率,常温下>40mS/cm。
  • 使用寿命长,经14000+小时测试,电导率保持率>90%。
  • 机械强度高,干态拉伸强度>120MPa。
  • 可增加增强层,消耗和机械强度进一步提升。

     

16. 氢涞科技

 

氢涞新能源科技(常熟)有限公司,由全球知名的Dioxide Materials创业团队Mase教授和倪徵博士共同创立。自2011年开始研发阴离子交换膜、催化剂等低成本制绿氢材料及设备,具有覆盖全产业链的专利群和产品。氢涞科技将为可再生能源行业提供终极解决方案。

氢涞科技的产品突破了阴离子交换膜工业化工程中离子导率低、碱液中稳定性差、寿命低、面积尺寸受限制等瓶颈,在1A/cm²电密条件下实测超过10,000个小时。目前其工业级膜电极已经做到有效面积达1,000平方厘米,实测稳定性超过7,000个小时。

公司的产品结构优异、成本低、性能突出,且不含氟和贵金属,各项指标全球领先,已具备大规模工业量产条件。公司依托其自身工程化能力,已经完成全球首台单机大体量AEM电解槽的开发定型。

17. 大全集团

 

官网https://www.daqo.com/

大全集团是电气、新能源、电力电子、元器件的领先制造商。在全国建有6大生产基地、4家研究院和32家制造公司。超微孔碱性阴离子交换膜产品基于高稳定性聚芳基哌啶聚合物制备而成,具有离子传导率高、碱稳定性强和机械强度高等优点。

18. 通微新能源

 

官网:http://www.towillenergy.com/

深圳通微新能源科技有限公司成立于2020年,是一家致力于电解水制氢复合隔膜、液流电池隔膜、AEM隔膜、固体氧化物燃料电池(SOFC)的研发、生产和销售的公司。

目前AEM阴离子交换膜在8000–10000 A/m²的高电密环境下测试表现良好,下一步将重点提升其在实际应用中的使用寿命。

19. 泛亚微透

 

官网https://www.microvent.com.cn/

江苏泛亚微透科技股份有限公司是一家专注于研发和技术革新的高新技术企业,公司创建于1995年,自主创新研发的微透高分子透气新材料及器件,气凝胶新材料等,应用于汽车工业、包装工业及其他保护性透气领域。

阴离子交换膜由高分子聚合物基体和阴离子交换基团两大部分组成超高分子量离子聚合物,为超薄均相碱性膜(无支撑层)的制备提供了材料与保障,目前合成取得了阶段性突破(Mn>50万)。聚合物膜的分子量显著影响其拉伸强度、蠕变和应力松弛等机械性能。

20. 新美能源

 

新美能源科技(苏州)有限公司成立于2024由欧洲科学院及人文与科学学院双院士、瑞士洛桑联邦理工学院( EPFL)胡喜乐教授团队创立,是一家专注于新型碱性阴离子交换膜(AEM)及催化剂材料的研发与产业化的总部企业,致力于推动能源存储和转化技术的创新升级。

依托深厚的研发实力,新美能源的AEM膜与AEM电解水电极在机械与电化学性能上实现全面突破:

  • 60℃, 1M KOH, 1 A/cm²电流密度下,槽电压可低至1.62V
  • 在16 bar压差、1 A/cm²工况下,氧中氢体积分数可控制在0.5 %以下
  • 电解稳定性实测超过10000小时
  • 自主研发的NiFeOx催化剂可实现单吨制氢节电1500度,显著提升制氢效率并降低成本。

     

21. 氢舟能源

 

官网https://aemhy.com/

常州市氢舟能源科技有限公司(氢舟能源)是一家专注于阴离子交换膜(AEM)电解制氢关键材料的高科技公司,具备持续技术迭代能力,产品的技术水平与行业头部企业相当,为大规模可再生能源消纳和现场用氢场景提供解决方案。

氢舟能源具备关键AEM材料的研发能力,包括阴离子交换膜电解水制氢非贵金属催化剂、膜、离聚物、电极、膜电极、相关测试装备及技术服务。阴离子交换离聚物和阴离子交换膜具备高离子电导率185 mS/cm高离子交换容量2.4 mmol/g

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。

活动推荐:邀请函:第四届电解水制氢产业论坛(5月22日·苏州)
一、 议题方向

 

 

序号

议题方向

演讲企业

1

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

2

电解水制氢系统的数字孪生应用进展与展望

郑州大学  周俊杰 教授

3

待定

稳石氢能

4

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  魏秋平 教授

5

AEM制氢膜电极制备工艺与自动化技术

拟邀:宁波微威新材

6

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

7

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

8

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

9

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

10

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

11

SOEC高温电解的技术突破与长期稳定性提升

SOEC头部企业

12

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

13

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

14

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

15

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

如有演讲意向联系:周小姐18320865613(同微信);展台、资料入袋等其他赞助及参会咨询可联系:艾盈盈18617020032(同微信)
二、报名方式

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

报名方式二:扫码报名

报名链接:https://www.aibang360.com/m/100286?ref=172672

或者识别二维码进入报名页面登记信息

阅读原文,在线报名

 

 

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量达3715万吨,2050年达9690万吨。有分析认为,电解水制氢将逐步作为中国氢能供应的主体,在氢能供给结构的占比将在2040、2050年分别达到45%、70%。 因此,在“双碳”背景下,电解水制氢项目成为了市场关注的热点话题。为促进行业信息流通,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

作者 808, ab