阴离子交换膜（AEM，Anion Exchange Membrane）电解水技术结合了传统碱性水电解和质子交换膜（PEM，Proton Exchange Membrane）水电解的优势，因其能够使用非贵金属催化剂并在碱性环境中运行，因而被认为是生产绿色氢气的最有前景的技术路线之一。

AEM电解水技术通过阴离子交换膜分隔阳极和阴极反应，它允许氢氧根离子（OH^-）作为载流子从阴极穿过膜到达阳极。与PEM电解水（需要酸性或中性环境和贵金属催化剂）不同，AEM电解水可以在碱性环境中运行，从而可以使用更便宜、更丰富的非贵金属催化剂（如镍基催化剂）进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）。

这将显著降低电解系统的成本，并使其更具商业化潜力。

AEM电解水的基本反应原理为：

阳极：4OH^-- 4e^---> 2H₂O + O₂

阴极：4H₂O + 4e^---> 2H₂+ 4OH^-

根据上述反应原理，在AEM电解水研究中，关于电解液的供液技术路线上，可分为3种：

一、阳极单侧供液

由于阳极反应（OER）需要充足的OH^-供应，以维持反应的进行，阳极直接供液能够确保反应所需的离子浓度，从而提高反应效率。这种操作模式也被称为“阴极干燥操作”。在这种模式下，电解液（纯水或碱液，通常是碱液）仅供应给阳极，而阴极侧则相对干燥。这种做法的目的是简化氢气纯化过程，并更容易从阴极提取相对干燥的氢气。

阳极直接供液可确保OH⁻充足，提升反应效率，同时简化氢气纯化流程。该方式是未来大规模商业化电解水制氢的理想技术路线。

阳极供水或碱液，DOI：10.1016/j.ijhydene.2022.09.181

DC780 AEM电解水测试台基于此模式下表现出优异的稳定性与气体输出纯度，尤其适用于高纯度氢能场景。

二、阴极单侧供液

仅在阴极单侧供液的方式比较少见，公开文献较少。仅从理论上分析，如果能解决阳极缺水供应和盐析问题，该方式可以一定程度上降低阳极侧的流场设计和系统复杂度。因此，该方式还有待学界进一步研究。

阴极供碱或水，DOI：10.1016/j.egyr.2022.10.127

三、阴阳极双侧供液

同时向AEM电解水系统的阳极和阴极提供电解液。这种方式允许独立控制两侧的电解液流速、浓度和组成（纯水或碱液）。通过精确管理，双路供液可以确保阴极和阳极都有充足的水供应，维持AEM膜在不同操作条件下的水合状态平衡，防止膜脱水或过度水合。

这对于保持高效的OH^-离子传输至关重要，并能有效排出电极表面产生的气泡，减少传质损失。双路供液方案是AEM电解水技术发展中的一个重要方向，它为优化水管理、提高电池性能、延长寿命以及降低氢气生产成本提供了有效途径。

双侧供水，DOI：10.1002/ese3.1938

双侧供碱液，DOI：10.1002/cey2.542

总结

随着对膜材料、催化剂和电解液工程的深入研究，结合先进的流体管理策略，AEM电解水有望在绿色氢气生产领域发挥越来越重要的作用。

而理化有限公司代理的DC 780 AEM电解水测试台的阳极进液标准模式可提供稳定的实验基准，便于开展催化剂性能、膜传导效率等基础研究。

同时支持阴极供液和双测供液的全定制化开发，可根据客户需求匹配精准的流体控制模块、监测模块，为 “优化水管理”“延长膜寿命”“提升电解效率” 等研究提供定制化设备方案，适配高校深度科研与企业特殊生产需求。