自研AEM膜寿命突破20000小时，稳石氢能攻克AEM制氢工程化应用的核心难点！

　　十五五规划国家批准了5个氢能综合应用试点城市群，开启了氢能应用的新阶段，从行业试点到城市群的用氢生态建设，氢能源的战略地位依旧在提升。随着产业快速发展，上游制氢技术路线竞争激烈，而深度适配大规模风光制氢的AEM技术凭借响应快、规模化成本低的技术特性被业界普遍看好;但由于核心膜材的寿命限制，导致AEM制氢技术工程化应用迟缓，在大型风光制氢一体化项目的推进中也面临寿命质疑。

　　卡住产业进程的AEM膜，难点在哪里?

　　作为AEM制氢的核心部件，AEM膜的寿命，决定着制氢系统的工程化上限，而目前国内外AEM膜在电化学性能方面表现优越，如Ionomr、Orion Polymer、Versogen等知名厂商的AEM膜材在电导率、电流密度、衰减率等方面数据亮眼，但在寿命方面，当前头部厂商的数据大多来自小面积单电池、恒温稳态工况，针对实际兆瓦级堆叠、动态波动负荷、启停循环、高压产氢的长期实测数据稀缺;对比PEM电解槽工程化寿命2-4万小时、ALK电解槽8-10万小时而言，绝大多数AEM膜在电解堆全工况下稳定寿命仍不足10000h。

　　长寿命的AEM膜，难做在哪里?

　　AEM膜在高电位、羟基自由基攻击、干湿循环等运行条件下会带来溶胀-收缩疲劳，运行中CO₂碳酸根污染会发生季铵基团降解、力学撕裂、界面脱层;同时卷对卷规模化制备带来的膜面均匀性、批次稳定性、大尺寸膜力学缺陷控制，以及膜-电极界面长期耦合衰减等均会影响膜材寿命，即便实验室单膜/小单池寿命指标亮眼，放大到工业电解堆后，膜的实际有效寿命通常会显著下降，距离绿氢规模化工程应用所需的数万小时全工况稳定服役、低衰减、可批量稳定供货仍存在明显差距。据业内人士反馈，目前市场许多膜材极限寿命仅有5000小时，更有部分膜材在全工况运行下只有3000小时寿命!

　　20000+小时的AEM膜，由国内厂家自研成功!

　　近日，国内AEM厂商稳石氢能自研的高强度第三代TP膜寿命突破20000小时大关，该膜材的机械强度达52MPa，电流密度1.25A/cm²，离子交换量2.7meq./g，离子电导率165%，据相关信息显示，该膜材于2023年分批次应用于稳石氢能AEM制氢商用设备，截止目前，已有的商用时长记录已突破15000小时且膜材运行状态良好，根据膜材电化学性能衰减数据计算，目前该膜材的保守运行寿命可达到20000小时以上。

　　作为国内AEM制氢技术的先行者，稳石氢能核心技术团队早在2019年便已确定了AEM膜材高强度、长寿命的研发方向，先后经历数千次膜材实验，历时3年，在分别验证了传统基材与PPS基材后，于2022年获得重大突破，稳石氢能膜材研发团队采用具有V型刚性结构的Tröger碱进行聚合，获得了具有本征微孔的高强度不易变形的离子交换膜，称为TB-PIM膜;该膜材具有电化学性能好，耐温耐碱，强度高，不变形等优势，同时合成过程简单，价格便宜，可大幅度降低AEM制氢设备成本。

　　稳石氢能2023年率先在国内开启AEM制氢装备商用，核心高强度TP膜在过去的两年多时间里，经历了高强度启停循环、动态波动负荷、高压运行等多种极限工况，目前仍旧保持稳定运行，电化学性能衰减不足5%，该批次设备制氢效率依旧保持在90%以上，稳石氢能相关技术负责人表示：20000小时或许并不是TB膜的极限，我们将继续记录商用数据，也期待它能够进入下一量级的寿命维度，届时长寿命的AEM制氢装备将具备更大的竞争优势!

　　一张膜的产业价值

　　长寿命AEM膜是释放AEM电解技术产业价值的核心基础，依托非贵金属催化剂、动态负荷适配的先天优势，膜寿命突破将直接降低绿氢全生命周期成本，长寿命AEM膜可适配风光波动电源的启停循环，支撑分布式与集中式绿氢场站建设。

　　从产业经济性看，长寿命AEM膜能充分释放AEM路线无需贵金属催化剂的成本红利，减少电堆运维与更换资本开支，降低绿氢平准化成本，同时推动国产氢能核心膜材自主可控，摆脱进口膜材供给约束，拓展风光耦合制氢、氢储能、应急电源等多元应用场景，据中科院过程工程研究所产业研判，AEM电解槽有望在2030年占据电解制氢市场20%–35%份额，而长寿命AEM膜的规模化量产正是该市场目标落地的先决条件。

　　掌握了长寿命膜材技术，相当于掌握了AEM制氢装备规模化商用的核心密匙，稳石氢能20000小时膜材的突破，为AEM制氢技术迈入规模化工程应用按下了加速键。