国家标准计划《质子交换膜电解槽 第5部分：催化剂测试方法》由 TC309（全国氢能标准化技术委员会）归口 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 中石化石油化工科学研究院有限公司 、中国标准化研究院等 。

为了落实“双碳”目标，推进创新驱动的绿色低碳高质量发展，氢的绿色制取技术受到了广泛关注和重视。

以水为氢源、利用可再生能源进行水电解制氢，是目前众多氢气制取技术中碳排放最低、环境最友好的工艺方案。

水电解制氢技术主要分为碱性水电解（ALK）、质子交换膜（PEM）水电解、阴离子交换膜（AEM）水电解、固体氧化物水电解（SOEC）四大类。

其中，PEM水电解系统的装置模块化程度高、占地面积小、应用场景灵活，适用于土地资源有限的大都市、产业园区及临时场景；系统的响应时间短、供电电压范围宽、对电网波动不敏感，易于消纳风力发电、光伏发电等可再生绿电；运行时产氢压力高、氢气纯度高，足以满足下游对高纯、高压氢气的需求。

未来，PEM水电解制氢有望逐步进入产业化制氢市场，并在储能和工业加氢等领域展现广阔的应用前景。

催化剂是PEM水电解制氢系统中核心膜电极（MEA）的关键材料，其性能在很大程度上直接决定了水电解制氢的能耗和成本。

PEM水电解过程包含阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER），目前活性最高、性能最好的HER和OER催化剂分别是贵金属铂基催化剂和铱基催化剂。

然而，目前由于测试手段和考察指标的不统一，导致现有研究对不同催化剂的性能评价存在较大差异，不利于精准评估催化剂的实际性能，甚至影响其在工业中的进一步应用。

因此，规范催化剂的测试方法，统一催化剂的性能指标，有利于科学地考核催化剂的性能、寿命，客观、合理地评估催化剂的真实性能，这对发展大规模、低成本PEM水电解制氢技术来说尤为关键。

然而，现有的国家标准体系尚不完善，覆盖范围仍有欠缺。

2005年制定的GB/T 19774-2005《水电解制氢系统技术要求》规定了以水电解法制取氢气、氧气的制氢系统的技术要求，涵盖压滤式水电解制氢装置的制氢系统、单体设备、管路及附件、电气设备及配线、自动控制和监测、安装、组装等方面，但完全未涉及PEM水电解催化剂的相关内容。

2019年制定的GB/T 37562-2019《压力型水电解制氢系统技术条件》则规定了压力型碱性水电解和压力型PEM水电解制氢系统的技术要求，其中仅提及PEM水电解槽中的负极侧可采用金属铂作为催化剂，正极侧可采用钌铱合金及其氧化物或混合物作为催化剂，但没有更加详细的催化剂相关内容。

少数的企业标准，如Q/0100QL001-2018《PEM纯水电解制氢发生器技术要求》，以及Q/0100QL001-2019《大型PEM水电解制氢系统技术要求》，也主要是针对PEM水电解制氢系统进行整体描述，缺乏对催化剂及其测试方法的技术要求和规范。

可以说，国内对PEM水电解制氢催化剂质量指标和相应测试方法的研究都严重不足，明显滞后于产业发展实践。

本文件规定了质子交换膜电解槽催化剂测试方法的氧析出反应（OER）催化剂中铱含量测定、氢析出反应（HER）催化剂中铂含量测试、比表面积、孔容、孔径分布、粒径分布测试、晶体结构测试、电阻率测试、电解水（OER）性能测试和电解水（HER）性能测试等内容。 本文件适用于各种类型的质子交换膜电解槽铱基（Ir基）阳极和铂基（Pt基）阴极催化剂的测试。