TECHNOLOGY
实验室制氢项目
COSMOS助力
· AEM阴离子交换膜效率研究 ·
<东华大学>
前 言 /
针对氢能相关领域，新宇宙由上世纪80年代开始研发具备高灵敏度的氢气选择性传感器，40多年以来，通过提供优秀的氢气检测解决方案，COSMOS始终为打造“安全安心的氢能社会”而不懈努力！
助力东华大学制氢设备研究
企校共建氢能试点合作项目
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在全球能源绿色低碳转型的背景下，氢能正以其清洁高效的独特优势、与广阔的应用前景，成为实现“双碳”目标的重要路径，迎来了前所未有的发展机遇。其中，电解水制氢技术的进步，尤其是关键材料——阴离子交换膜的性能突破，成为推动绿氢成本下降、提升能源转化效率的核心环节。
近日，新考思莫施电子（上海）有限公司与上海东华大学环境与科学工程学院实验室达成重要项目合作，共同致力于AEM阴离子交换膜的效率研究与性能优化，助力我国氢能装备的技术创新与产业升级。
阴离子交换膜(AEM)技术
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AEM电解水制氢技术是基于ALK和PEM电解技术发展而来的，结合了两者的优点，可用纯水或低浓度的碱性溶液代替浓KOH溶液作为电解质，有效避免了强腐蚀问题，使用价格低廉的非贵金属催化剂，且阴离子交换膜、多孔传输层、双极板的成本均低于PEM电解中的同类部件，大幅降低了制氢系统的成本；同时采用聚合物膜，具备良好的动态响应特性，满足大规模可再生能源制氢的技术要求。
AEM结构类似PEM电解槽，其核心材料的阴离子交换膜在电解水制氢过程中承担着离子传导与气体分离的双重功能，用于选择性地传输阴离子(如OH-)，同时阻挡阳离子的通过，从而实现高选择性和高效的电化学过程。交换膜的性能优劣直接关系到氢气制备的纯度、能耗与系统安全性。在运行过程中，若膜材料存在渗透或损伤，将导致氢侧含氧、氧侧含氢等交叉污染现象，不仅影响能效评估，更潜藏安全风险。
氢中氧、氧中氢监测的必要性
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01
监测到两极的交叉气体浓度越低，证明离子交换膜的致密性越好，对气体的选择性隔离能力越强，这是评估膜材料本身质量是否过关的首要指标。
02
交换膜在长时间的电解工况下（如高电压、高碱度、温度波动）会发生化学降解或物理结构变化。若氢中氧、氧中氢的浓度随着时间推移而逐渐升高，表明膜可能正在老化、降解，出现了更多的微孔或缺陷，其效率正在下降，是测试膜寿命的关键依据。
03
由于氢气易燃且爆炸极限很宽、氧气是强力的助燃剂，在电解水制氢过程中，氢中氧、氧中氢的浓度升高，不仅会显著降低系统效率、损害设备寿命，更会形成易燃易爆的混合气体，构成严重的事故隐患。因此，在水电解槽出口对两种交叉气体进行实时监测至关重要。
针对这一技术难题，COSMOS凭借在氢能安全领域的深厚积累，为东华大学实验室设计了一套兼具高精度与高效益的氢中氧、氧中氢监测方案，助力研发团队获取AEM膜效率评估、寿命测试与失效分析的可靠数据，推动国产氢能核心材料早日实现自主技术可控，从实验室逐步向规模化应用过渡。
COSMOS氢中氧、氧中氢监测产品
产品优势
结语
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近年来，COSMOS瞄定新能源这条潜力赛道，已与多家氢能高新技术企业、装备制造龙头企业开展试点合作，覆盖制氢、储运、加注等丰富的应用场景。未来，我们还将继续探索以项目为导向的创新合作机制，深化与高校、科研机构以及产业链上下游伙伴的协同研发，努力提供更高效、可靠、智能的安全监测与过程控制方案，共同促进氢能关键技术突破与商业化应用。
