在众多制氢方法中，通过水电解可以获得环保且高纯度的氢气。然而，就可持续性和环境影响而言，质子交换膜水电解被认为是利用可再生能源生产高纯高效氢气的最有前途的技术，并且仅排放氧气作为副产品，没有任何碳排放。此外，产生的氢气（H2）和氧气（O2）直接用于燃料电池和工业应用。如今，生产绿色氢气的愿望不断增加，人们对PEM质子交换膜水电解的兴趣也随之增加。

  PEM水电解槽以固体质子交换膜PEM为电解质，以纯水为反应物。由于PEM电解质氢气渗透率较低，产生的氢气纯度高，仅需脱除水蒸气，工艺简单，安全性高；电解槽采用零间距结构，欧姆电阻较低，显著提高电解过程的整体效率，且体积更为紧凑；压力调控范围大，氢气输出压力可达数兆帕，适应快速变化的可再生能源电力输入。

  PEM电解槽主要结构类似燃料电池电堆，分为膜电极、极板和气体扩散层。

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