PEM(Proton?exchange?membrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡(jiǎn)稱。
和堿性電解水制氫技術(shù)不同，PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)（30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液），并使用純水作為電解水制氫的原料，避免了潛在的堿液污染和腐蝕問(wèn)題。

PEM電解槽運(yùn)行時(shí)，水分子在陽(yáng)極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，生成氧氣和質(zhì)子。
隨后，電子通過(guò)外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極，質(zhì)子在電場(chǎng)的作用下，通過(guò)質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極，并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子生成氫氣，反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過(guò)陰陽(yáng)極的雙極板收集并輸送。

和堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
PEM電解槽的電流密度更大，通常在10000?A/m2以上。
PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料，產(chǎn)生的氫氣中不會(huì)帶入堿霧，有利于提升氫氣品質(zhì)。
另外，質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低，這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。
PEM電解槽無(wú)需嚴(yán)格控制膜兩側(cè)壓力，具有快速啟動(dòng)停止和快速功率調(diào)節(jié)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，適用于可再生能源發(fā)電波動(dòng)性輸入