国际发展史

1783年法国物理学家夏尔锂提出用硫酸和铁作用制取氢气。同年，拉瓦锡设计了成本低廉的水蒸气通过灼红的枪桶制取氢气。

1800年，Nichoson和Carlisle首先以电解法提取了氢气和氧气。

Paets van Troostwijk和Deimann已经演示了用静电发生器分解水。然而，只有在1800年Volta创造的第一个强大的电池，也就是伏打柱，才有可能以一种有针对性的方式使用电解。

1820年，法拉第在他1834年才发表的科学著作中，首次提到了电解水的原理。

1888年俄国的拉奇诺夫取得第一台单极性电解槽的专利。

二十世纪开始，德国的Garuti和Schuc Kert提出第一台实用性的单极性电解槽的设计，德国的Schmidt-Oerikon 提出第一台双极性电解槽设计。

1900年，施密特发明了第一台工业电解槽。仅仅两年后，就有400台电解设备投入使用，主要用于氨生产。由于对氨的高需求，电解在1920年至1930年间蓬勃发展。在加拿大和挪威建立了装机容量为100兆瓦的工厂，主要使用水力发电作为动力源。

1924年，Noeggenrath获得了第一台压力电解槽的专利，其压力电解槽可达100 bar。

1925年，雷尼的发现对电解技术的进一步发展具有重要意义。他检测了电极中催化剂的活性，并使用了细粒镍。通过将金属镍和金属硅结合起来，然后用氢氧化钠浸出硅，它能够创造一个巨大的活性催化剂表面。

1927年，世界第一台大型压滤式电解槽装置在挪威的诺托登(Notodden)安装，由海德鲁公司(Norsk Hydro)制造，当时的产氢量规模是10000m3/h，生产的纯氢用于化肥生产试验，这是NEL Hydrogen的前身。这一技术到1965年发展到90000m3/h。

1927年，一项专利描述了铝作为硅的替代品。镍基电极仍然是碱性电解(AEL)的基本催化剂。

1939年，世界第一台大型箱式电解槽在加拿大安装，产量规模为17000m3/h；

1948年，E.A. Zdansky推出了第一台高压工业电解槽，他把电解槽的操作压力提高到30kg/m3，并由Lurgi公司进行制造。。由于系统的效率受工作温度的强烈影响，抗腐蚀材料被开发出来，并于1950年在120°C的AEL环境中成功地进行了测试。

1951年，Lurgi使用了Lonza的技术，并首次设计了30 bar的压力电解槽(StatOilHydro)。

在Winsel和Justi于1954年提交了他们的Raney镍专利后，Raney镍在1957年被认可用于碱性电解槽(AEL)。

雷尼镍被一种据说可以提高导电性和机械稳定性的金属基体包围着。新的Raney镍催化剂降低了过电压，并将工作温度降低到80°C。

1958年产氢量为5000Nm3/h的压力电解槽在秘鲁的库斯科安装。

1960年和1977年埃及分别安装了41000m3/h和21600m3/h压滤式电解槽生产装置。

1967年，Costa和Grimes提出了电极排列的零间隙几何结构，目的是通过减小两个电极之间的距离来降低电池电阻。

1962年杜邦公司改良了质子膜，于20世纪80年代推出民用PEM氢气发生器。

1988年NEL在全球最早推出非石棉隔膜电解槽。

1996年以来，美国的Proton OnSite公司开始与联合技术航空航天系统合作，为航空航天和海军开发和制造质子交换膜电解槽，成为全球PEM电解槽行业的龙头。

2001年，NHEL（NEL前身）的第一个加压电解槽推出市场。

2017年，挪威Nel收购美国Proton OnSite获取领先的PEM电解技术，成为世界上最大的电解槽公司；同年，康明斯完成收购Hydrogenics水吉能。

国内发展史

2018年12月，赛克赛斯首台兆瓦级50m3/h大型纯水电解制氢设备中标佛山市蓝箭电子股份有限公司项目，进入半导体行业；2020年9月，公司承担的国家重点研发计划重点专项“MW级固体聚合物电解质电解水制氢技术”项目完成中期验收，2021年6月首台套兆瓦级PEM制氢系统开机运行。

2021年12月9日，由中国石化资本公司发起设立的恩泽基金与康明斯按50：50比例共同出资并于中国境内设立合资公司——康明斯恩泽(广东)氢能源科技有限公司。合资公司将康明斯领先的质子交换膜(PEM)电解水制氢技术在中国进行本地化生产。

来源：综合氢眼所见、产业观察者等资料整理

原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：碱性、PEM电解槽的国内外发展历程