2025年3月5日，日本新能源产业技术综合开发机构NEDO发布了最新《水电解技术开发路线图》和《水电解技术开发路线图(解说书)》。(文章含免费下载方式详见文末)

《水电解技术开发路线图》简析

| 总体规划

技术路径

重点发展PEMWE（质子交换膜电解）和AWE（碱性电解），同步推进AEMWE（阴离子交换膜电解）和SOEC（固体氧化物电解）的研发。

• PEM（质子交换膜）电解：聚焦高电流密度、贵金属（Ir）减量、系统效率提升。
• AWE（碱性）电解：优化隔膜材料、提升电流密度、降低维护成本。
• AEM（阴离子交换膜）电解：开发非贵金属催化剂、提升膜耐久性。
• SOEC（固体氧化物）电解：高温高效电解技术，适配工业余热利用。

表2-1水电解种类的特征（AWE·PEMWE）

表2-2 水电解种类的特征（AEMWE·SOEC）

• 实现氢气生产成本初步达到CIF30日元/Nm³（约1.46人民币元/ Nm³）。
• 电解槽寿命延长至90,000小时。

• 进一步降低系统总投资成本。
• 提高电流密度和整体能效，进一步降低氢气的生产成本。
• 实现高可靠性与长期稳定运行，为产业化提供数据。

图1.4-1 水电解装置获得竞争力的方案

图1.5.1-2 氢气生产成本计算公式

表1.5.3-2 提高水电解系统性能、耐久性的前提条件（PEMWE）

表1.5.3-4 氢气生产成本降低对策和技术开发课题

表2.2.1-1 PEMWE系统的技术目标值

表2.2.6-2 PEMWE的技术开发项目和目标值

表1.5.3-3 提高水电解系统性能、耐久性的前提条件( AWE )

表2.1.2-5 AWE系统的技术目标值

表1.5.4-1 水电解系统技术目标

| 测试方法

加速老化协议

目的：利用短期（约900小时）的加速实验，模拟10年左右（90000小时）运行所产生的设备性能劣化，获得BOL（初始性能）与EOL（终了性能）数据。

方法：采用多次快速启停循环，模拟再生能源供电下频繁的启动/停止工况，真实再现实际现场中因再生能源波动引起的多次启动、停止及负荷变化情况。

图2.1.8-1 模拟电解槽启停的水电解加速老化试验协议(上图：阳极，下图：阴极)

表2.2.6-3 各部件的技术开发课题

表2.2.6-4 各运行模式和部件设想的老化机理和应对措施

表2.1.2-2 提高耐久性和高性能化的技术开发方向

| 性能曲线

目的：通过电流密度-电压曲线，量化电解槽在不同工况下的效率与性能指标，验证技术目标达成情况。

方法：固定温度（如80℃）、压力（常压或3 MPa）、电解液浓度（如KOH 6M），在0~4 A/cm²范围内逐步增加电流密度，记录稳态电压值。

表2.2.3-1 高温加压操作优缺点整理

| 关键技术挑战与应对

贵金属替代：开发非贵金属催化剂（如Ni基合金）和回收技术。

系统集成：优化电解槽与可再生能源（如光伏、风电）的耦合设计。

标准化：制定加速老化测试协议和性能评估标准。

AG旗舰厅官方网站的测试装备技术支撑体系

AG旗舰厅官方网站技术股份有限公司作为电解水测试装备头部企业，已形成完整、全面和可靠的测试装备体系，为四大技术路线提供全方位验证平台：

• 多场景压力适配与宽范围动态响应

高压测试能力：AWE/AEM测试系统支持5MPa动态测试，PEM测试系统最高可支持10MPa高压动态测试。

波动工况模拟能力：支持10%~150%宽功率调节和10%/s变载速率条件，适配风光电功率波动模拟测试。

• 全协议测试协议支持：内置ASTP加速老化、极化曲线测试、CVM电压监测（量程±5V、精度±1mV）、EIS阻抗等电化学测试等。

• 系统安全防护体系

安全保护：采用软硬件双重安全保护逻辑，具备心跳监测、三级安全报警矩阵自动处理等安全保护功能。

防爆设计：全防爆设计，器件防爆选型，PLC柜、电气柜和CVM柜正压型防爆，防爆等级不低于ExdⅡCT4 。

10MW级AWE电解槽测试平台布局规划图

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《水电解技术开发路线图》和《水电解技术开发路线图(解说书)》原文下载

水电解技术开发路线图(解说书 水電解技術開発ロードマップ（解説書）.pdf

水电解技术开发路线图水電解技術開発ロードマップ .pdf

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