堿水電解（AWE）是電解制氫方法之一，是產業(yè)化發(fā)展時間最長、現(xiàn)階段技術最為成熟的電解制氫技術，其以氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質，以石棉膜為隔膜，通電將水分子進行電解得到氫氣和氧氣。堿水電解槽是堿水電解技術所需的核心裝備，主要由槽體、陽極、陰極、隔膜等組成。

 

 

20世紀中期，堿水電解已經實現(xiàn)工業(yè)化，經過長期不斷發(fā)展，其技術成熟，成本較低，適用于大型項目建設，在我國電解制氫市場中處于主導地位。現(xiàn)階段，我國已經具備自主生產堿水電解槽的能力，最大產氫量可達到1200Nm?/h。我國堿水電解槽行業(yè)中的代表性企業(yè)主要是蘇州競立制氫設備有限公司、天津市大陸制氫設備有限公司等。

 

堿水電解槽生產效率在70%左右，較低；在生產過程中，由于以堿性水溶液為電解質，產出的氫氣含有水汽、堿液，需要進行脫堿、脫水處理，能耗較高且會污染環(huán)境；堿性電解質還會與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應，生成不溶碳酸鹽堵塞隔膜孔。此外，堿水電解槽難以快速啟停及調節(jié)制氫速度，難以與間歇性特點強的光伏發(fā)電、風力發(fā)電等產業(yè)適配。這些是堿水電解槽行業(yè)發(fā)展存在的弊端。

 

根據(jù)《2021-2025年堿水電解槽行業(yè)深度市場調研及投資策略建議報告》顯示，電解槽結構優(yōu)化、電極和隔膜材料優(yōu)化是堿水電解槽性能提升的關鍵。在隔膜材料方面，傳統(tǒng)石棉膜氣體阻隔性較差，且會對環(huán)境及人體健康造成危害，可采用無機纖維蛇紋石棉膜、聚砜膜等進行替代；在電解槽結構優(yōu)化方面，開發(fā)新的電解槽結構例如零間距結構是重要發(fā)展方向。

 

我國“十四五”國家重點研發(fā)計劃“氫能技術”重點專項中，高效大功率堿水電解槽關鍵技術開發(fā)與裝備研制被列入，研究內容包括新型復合電極設計與批量制備技術、新型非石棉隔膜批量制備技術、大直徑堿性電解槽結構優(yōu)化設計與集成技術等。這將推動我國堿水電解槽行業(yè)核心競爭力不斷提升。

 

行業(yè)分析人士表示，在電解制氫技術中，PEM水電解制氫技術更為先進，更具有發(fā)展?jié)摿Γ涑杀据^高，現(xiàn)階段仍處于商業(yè)化初期，在PEM水電解制氫成本未下降至適合規(guī)模化發(fā)展之前，堿水電解仍具有廣闊發(fā)展空間。但未來隨著PEM水電解制氫技術逐步成熟，堿水電解發(fā)展空間將縮小，堿水電解槽必須不斷進行性能升級，以保持市場競爭力。