氫能(neng)作為(wei)一(yi)種來源(yuan)(yuan)豐富(fu)、綠色低(di)碳(tan)、應用廣(guang)泛的二次(ci)能(neng)源(yuan)(yuan)，對構建清潔低(di)碳(tan)安全(quan)高效的能(neng)源(yuan)(yuan)體系(xi)，實(shi)現碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中和目(mu)標(biao)具(ju)有重要(yao)意義。電解水技術被認為是最理想和環保的制氫(qing)方式。其中，堿性電解水制氫技術因成本低、壽命長和材料來源豐富等優點，在電解水制氫中占主導地位。

堿性電解水制氫系統主要包括堿性制氫電解槽主體和BOP輔助系統，而堿性制氫電解槽主體是由端壓板、密封墊、極板、電極、隔膜等零部件組裝而成。其中，隔膜的選材和結構設計對提高整個系統的效率和穩定性至關重要。堿性電解槽在電解過程中，陽極產生氧氣，陰極產生氫氣，隔膜的主要作用就是阻止氫氣和氧氣混合，并提供良好的離子導率。

堿性制氫隔膜經歷了三代發展，第一代是石棉隔膜，現已被淘汰；第二代是PPS（聚苯硫醚）隔膜，是目前應用主流；第三代是復合隔膜，被視為未來趨勢。

（一）PPS隔膜

PPS是最常(chang)用于堿性水電解槽隔膜的有(you)機纖維類材料,其是用對二(er)氯苯和(he)NaS做原料,N-甲基吡(bi)咯烷酮為溶劑(ji),在135-350℃下進行(xing)縮(suo)聚反應制成的分(fen)子主鏈中(zhong)帶有(you)苯硫(liu)基的線形結晶(jing)性熱塑性樹(shu)脂。

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PPS隔(ge)膜的優勢(shi)在于其優秀的電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)能(neng)和化學穩(wen)定性(xing)。它具有(you)較高的離(li)子選(xuan)擇性(xing)，能(neng)夠有(you)效地(di)促進離(li)子的遷移(yi)，從而提(ti)高電(dian)(dian)(dian)解(jie)效率。同時，PPS隔(ge)膜還具有(you)良(liang)好(hao)的耐(nai)堿性(xing)和耐(nai)高溫性(xing)，能(neng)夠適應堿性(xing)電(dian)(dian)(dian)解(jie)水制氫過程(cheng)中(zhong)的嚴苛環境。

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（二）復合隔膜

由于PPS隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)在(zai)堿性(xing)(xing)水溶液電解(jie)槽服役(yi)過程中(zhong)會出(chu)現隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)熱致收(shou)縮、變硬和(he)(he)變脆等(deng)現象，導(dao)致隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)電阻(zu)增加、工作效率低(di)和(he)(he)能(neng)(neng)耗大(da)。因此，國內外(wai)企業相繼開(kai)發出(chu)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)的復(fu)合隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)，采用PPS隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)作為基底,表面(mian)涂(tu)有無(wu)機物。復(fu)合隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)表面(mian)涂(tu)覆的主要(yao)目的是(shi)保證隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)的機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，改善隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)的親水性(xing)(xing)，提高隔(ge)(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)與電解(jie)液的相容性(xing)(xing)，降(jiang)低(di)電解(jie)槽內阻(zu)。

當(dang)下，PPS隔膜(mo)(mo)為行業主流，出貨量占比超(chao)95%。國產復(fu)合(he)隔膜(mo)(mo)處于從研發走向生(sheng)產、向下游客戶送樣(yang)的(de)(de)階(jie)段(duan)。目(mu)前PPS隔膜(mo)(mo)的(de)(de)市場價(jia)(jia)格(ge)(ge)在每(mei)平(ping)方300-400元，而進口的(de)(de)復(fu)合(he)隔膜(mo)(mo)價(jia)(jia)格(ge)(ge)在每(mei)平(ping)方1000-2000元，國產的(de)(de)復(fu)合(he)隔膜(mo)(mo)其價(jia)(jia)格(ge)(ge)每(mei)平(ping)米在600-900元之間(jian)。復(fu)合(he)隔膜(mo)(mo)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)(ge)高(gao)出PPS隔膜(mo)(mo)一倍有余，高(gao)昂的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)(ge)制約了復(fu)合(he)隔膜(mo)(mo)的(de)(de)推廣。

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不論(lun)是傳統的(de)PPS隔膜(mo)還是復合隔膜(mo)，其(qi)性能和價格都有進一步(bu)優化的(de)空間。相信通過(guo)隔(ge)膜(mo)新(xin)技(ji)術(shu)的迭代、工藝設備(bei)的研(yan)發、規模化生產的實現，隔(ge)膜(mo)的技(ji)術(shu)突破(po)將持續助力堿性電解水制氫降(jiang)本增效。

來源：聚(ju)芳硫醚(mi)類膜重點工(gong)程實驗室