PEM电解水技术，将水分子电离为OH-和H+、通过质子交换膜(PEM膜)传输H+，生成氢气、氧气和可循环使用的水，不需要添加液体电解质，可以避免ALK使用强碱性液体电解质，实现洁净排放。由于PEM槽的阳极处于强酸性和高电压环境、阴极处处于强碱性环境，阳极的非贵金属容易被腐蚀、并容易与PEM膜中的磺酸根离子结合进而降低H+传导能力，因此更依赖难加工的钛合金和铂、钯、钌、铱等贵金属，导致成本过高。
200标方的PEM电解槽成本中，膜电极占38%，双极板占25%，扩散层占18%，这三部分占比达到80%以上了，其中膜电极占据PEM电解槽的主要成本，占比最大，膜电极的主要组成是质子交换膜、析氧催化电极和析氢催化电极。PEM电解槽降本能降多少，技术有怎样的进步，就看这三分部分的技术水平发展。
目前PEM电解槽主要有四类玩家：
二、燃料电池企业转型，燃料电池本身也类似PEM电解槽，从原材料到结构器件相似度比较高；
三、ALK槽企业或其他领域装备厂家业务扩张，作为技术储备而发展PEM槽技术，押宝各种技术路线；
四、氢气终端用户或气体运营商向上游拓展业务，自主发展和并购并行。国产装备全面崛起后将对供应链带来积极影响。
PEM电解槽部分材料器件还依赖进口，但随着制氢行业的发展，制氢成本的压力，国产化进程加速，成本也在快速下降。随着PEM电解槽向大标方、高电密、低成本等方向发展，对核心部件PEM膜、催化剂、气体扩散层、双极板等提出新的要求，国产供应链迎来弯道超车的机会。
1）以前PEM膜依赖进口，国内外技术差距较大。但现在国产头部企业市场占有率在逐步上升。
2）PEM槽的贵金属基电催化剂主要使用的Pt和Ir等贵金属，在国内的储量较少，需从南美、南非、俄罗斯等地区进口。
3）PEM槽的气体扩散层的进口依赖度较高。目前国内可以生产钛基扩散层的企业较少，仅在民用PEM槽领域取得应用突破，但工业级PEM槽的扩散层产品仍以进口品牌为主。
4）PEM槽的双极板基本都为定制化产品，难点在于提升加工精度和降低成本。国内目前能设计并制造PEM槽双极板的企业相对较少。
5）PEM膜电极常用涂覆工艺，但预计未来会有电化学沉积等更多制备方法来改善质子传导率、贵金属利用率和电化学性能。
6）膜电极的降本主要在原材料的改性和国产化降本、自研独特的涂覆工艺两方面，因此PEM膜、电极、催化剂公司纷纷储备膜电极技术，电解槽公司也积极向上游渗透、以降低成本，独立第三方膜电极厂家的生存空间被挤压、被迫往上下游发展方向。
1、PEM电解槽的优势：
1）PEM槽的隔膜比较薄，阳极/阴极/隔膜采用零间距结构，内阻较低；
2）PEM以纯水为反应物、清洁排放，且质子交换膜隔离了氧气、因此氢气纯度较高，后端仅需脱离水蒸气、无需增加其他气体提纯/反应装置；
3）压力调控范围大，输出压力可高达数兆帕，提供高压氢气，减少压缩空气的功耗；
4）可适应快速变化的能源输入、尤其波动性的风光绿电，具备宽负荷工作能力；
5）可在较高电流密度(>20000A/m2)工作，利于降低成本。
2、PEM电解槽的缺点：
1）当价格过高，按照相同功率或产氢量的采购成本达到ALK槽的近3倍，源于行业规模小、采用贵金属、单体功率和产氢量规格小等原因；
2）PEM槽若适应绿电的波动性，则全天平均功率仅约30~50%、产能利用率较低，若采用储能电池则投资额度会明显增加，若引入网电则没有利用好PEM技术优势；
3）全氟磺酸酯膜的国产化进度慢于ALK的PPS膜国产化进度；
4）减贵金属研究尚不充分。
海外市场青睐PEM路线、PEM项目占比高，主要有产业积累、政策导向和应用场景等几大原因。
1）海外PEM电解槽产业的历史积累久、全产业链各环节均培育出优势企业。
3）欧美的应用场景较单一，设备规格偏小，技术相对成熟且成本不高。考虑到单个项目可能有多台设备组成，因此这些项目普遍规模应该单台设备小于1MW、制氢能力不超过200Nm3/h，相对技术成熟，总投资额也不高、在这些大型企业承受范围内。但若追求极致的成本控制，则采用大规格设备势在必行。