CN220079207U - 一种具有前置磁极化结构的pem电解制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，至少包括制氢主体，所述制氢主体的输入端连通有能够对输入的电解液进行磁极化处理的预处理组件，所述预处理组件包括预磁极化处理腔和供磁单元，所述供磁单元的第一极性基板和第二极性基板安装在所述预磁极化处理腔所限定的电解液流道的两侧，所述预磁极化处理腔按照其能够进行多次电解液磁化的方式建立有多个依次连通的极化处理管腔。本实用新型通过设置能够预先对电解液进行磁极化处理的预处理组件，使得电解液在进行电解前也发生质子极化，从而使预先获得磁场提供的激励能的只能在进行电解时，在更小的电场环境中即可成为自由电子而参与导电。

Description

一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置

技术领域

本实用新型涉及PEM电解制氢设备技术领域，尤其涉及一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置。

背景技术

氢能具有能量密度大、热值高、储量丰富、来源广泛、转化效率高等特点，燃烧后生成水。可以作为储存方式与利用形式多样高效储能载体，氢能是可再生能源实现大规模长周期储存的有效解决方案，因此被认为是最具有应用前景的能源之一。

目前主流的制氢技术主要有化石能源制氢、工业副产品制氢和多能互补水电解制氢，其中，水电解制氢技术以其制备原料丰富、绿色清洁低碳等优势受到广泛关注。然而，现有水电解制氢产量在中国工业制氢总产量中占比不到10％，制约其发展的主要原因就在于水电解制氢能耗高、成本高，且能量转化效率偏低，目前大多数水电解制氢***的能效均约在50％，导致经济性较差，不利于大规模推广应用。水电解制氢分为碱性水电解(AE)、质子交换膜(PEM)水电解以及高温固体氧化物水电解(SOEC)。碱性电解水技术(AE)是我国目前最成熟的电解水制氢技术。碱性水电解制氢综合成本低，但存在碱液流失、腐蚀、能耗高等问题，适应波动性较差，与风光结合时需要配备储能。与之相比，PEM水电解制氢技术的运行电流密度高、产氢压力高，适应可再生能源发电的波动性特征，易于与可再生能源相结合。但是，现有的质子交换膜(proton exchange membrane，PEM)水电解制氢设备存在制氢速率低、电解能耗高的问题，并且现有PEM水电解制氢设备由于电解过程的高能耗还会导致设备在工作时温度上升量大，致使设备的使用寿命缩短。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于实用新型人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种设置有能够对电解液进行分子磁极化的预处理组件的PEM电解制氢装置，以解决现有PEM电解制氢装置的电解能耗高、电解效率低且由于工作环境温度高而损伤设备元件的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，至少包括制氢主体，所述制氢主体的输入端连通有能够对输入的电解液进行磁极化处理的预处理组件，所述预处理组件包括预磁极化处理腔和供磁单元，其中，所述供磁单元的第一极性基板和第二极性基板安装在所述预磁极化处理腔所限定的电解液流道的两侧，所述预磁极化处理腔按照其能够进行多次电解液磁化的方式建立有多个依次连通的极化处理管腔。

根据一种优选的实施方式，所述预磁极化处理腔包括多个处于不同磁场强度的磁场中的所述极化处理管腔、支撑架和连接件，其中，多个所述极化处理管腔通过所述连接件以可调节其倾斜角度和安装高度的方式设置在所述支撑架上，并且在所述支撑架的轴向上相邻的所述极化处理管腔是通过导流管路进行连接的；在所述支撑架的轴向上相邻的所述极化处理管腔的倾斜角度是按照互为补角。

根据一种优选的实施方式，多个所述极化处理管腔依次沿所述支撑架的轴向进行间隔设置，与所述引流管连通的所述极化处理管腔设置于所述支撑架的轴向上段；位于所述支撑架的轴向下段的所述极化处理管腔的输出端与所述制氢主体的输入端连通。

根据一种优选的实施方式，所述极化处理管腔至少通过两个所述连接件定位安装在所述支撑架上，使得与同一个所述极化处理管腔连接的不同所述连接件通过调整其在所述支撑架上的高度的方式限定所述极化处理管腔的支撑高度。

根据一种优选的实施方式，所述供磁单元还包括安装座，所述安装座能够夹持所述第一极性基板和第二极性基板，并且所述安装座是可拆卸地安装在所述极化处理管腔的腔壁外侧的。

根据一种优选的实施方式，所述预磁极化处理腔的上游设置有能够通过沉降过滤的方式完成电解液杂质过滤的滤槽，所述滤槽的输出端通过设置有液体驱动单元的引流管与所述预磁极化处理腔连接，所述滤槽包括槽体、进流管、出流管和过滤件，其中，所述进流管和出流管按照存在管口高度差的方式分别设置在所述槽体的侧面和顶面，并且所述槽体与所述出流管之间还设置有能够对杂质进行拦截的所述过滤件，多个所述过滤件按照层叠的方式进行设置。

根据一种优选的实施方式，所述极化处理管腔按照能够调节电解液的流动状态和流速的将其管壁设置为波纹形态，并且倾斜设置的所述极化处理管腔的输出管口内设置有能够对电解液进行拦截以延长电解液在所述极化处理管腔内的滞留时间的拦网。

根据一种优选的实施方式，所述制氢主体的内部按照构建电解槽的方式设置有端板和膜层单元，其中，所述端板和所述膜层单元按照相互平行的方式置于所述制氢主体内，并且具有多个层级结构的所述膜层单元设置在具有不同极性的两个所述端板之间。

根据一种优选的实施方式，所述端板包括相互平行的阳极端板、阴极端板，并且所述阳极端板、阴极端板分别与电源的正极和负极进行连接；所述膜层单元设置在所述阳极端板与阴极端板之间，并且所述膜层单元包括阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层。

根据一种优选的实施方式，所述制氢主体靠近所述阳极端板的侧壁底部设置所述极化处理管腔的输出端连通的进水口；所述制氢主体的侧壁分别与所述阳极端板、阴极端板所限定出的腔室顶部开设有供不同气体排出的第一出气口和第二出气口。

本实用新型的有益效果是：

本装置的预处理组件的设置是为了当电源的电能输入项为风力、太阳能等间歇式能源时，就地获取的河流水或存储水作为电解液时，该电解液存在一定杂质，而进行杂质过滤。预处理组件还能够现有的PEM水电解制氢能耗较高的问题，为了提升风力、太阳能发电的电源的单次可工作时长，降低电解能耗，预先对电解液进行极化处理，使得极化后的氢质子预先获得由磁场提供的激励能，从而在电解时，只需要更小的电场就能够成为自由电子参与导电，从而加速氢气的产生，降低克服势垒以断裂H-O键所需要的能量。此外，具有分级磁极化处理的预处理组件能够在电解开始前，先对电解液施加可变磁场，使水分子在进入制氢主体之前先发生极化，质子预先获得由磁场提供的激励能，再进入制氢主体进行电解时，只需更小的电场就能成为自由电子参与导电，并克服势垒以断裂H-O键，产生氢气，从而降低了电解制氢时所需要耗费的能量，进而降低了耗能过程装置所挥发的热量，使得在能量消耗降低的同时降低了设备的工作维度，从而延长了设备的使用寿命。

最后，波纹管结构的极化处理管腔的设置能够使得电解液在极化处理管腔中发生分子状态改变的运动，使得其组成分子具有一个更加活跃的运动状态，促使构成电解液的水分子能够加速极化，电解液中的分子间氢键因结构被破坏导致数量下降，大分子水团簇打开加快了水中粒子的扩散。

附图说明

图1是本实用新型所提出的一种优选的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的一种优选的具有前置磁极化结构的供磁单元的结构示意图；

图3是本实用新型所提出的一种优选的具有前置磁极化结构的连接件的结构示意图。

附图标记列表

1：制氢主体；2：端板；3：膜层单元；4：预处理组件；5：电源；11：进水口；12：第一出气口；13：第二出气口；21：阳极端板；22：阴极端板；31：阳极扩散层；32：阳极催化层；33：质子交换膜；34：阴极催化层；35：阴极扩散层；41：预磁极化处理腔；42：供磁单元；43：滤槽；44：引流管；45：液体驱动单元；411：极化处理管腔；412：支撑架；413：连接件；414：导流管路；415：拦网；421：第一极性基板；422：第二极性基板；423：安装座；431：槽体；432：进流管；433：出流管；434：过滤件。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其包括制氢主体1、端板2、膜层单元3、预处理组件4和电源5。

根据一种具体的实施方式，制氢主体1所限定的水电解槽中间隔设置有多个端板2和膜层单元3。进入制氢主体1中的电解液能够在限定阳极和阴极的两个端板2之间发生水电解，从而生成氢气和氧气。优选地，两个端板2分别于电源5的正负极进行连接，从而使得两个端板2能够形成电解槽中的阳极板和阴极板。两个端板2之间设置有形成质子交换膜结构的膜层单元3，从而传导电解液在阳极发生电解所产生的质子，从而在两个端板2向背的两侧分别生成不同的气体。制氢主体1的上游设置有能够对电解液进行磁极化处理和沉降过滤处理的预处理组件4。预处理组件4的设置是为了当电源5的电能输入项为风力、太阳能等间歇式能源时，就地获取的河流水或存储水作为电解液时，该电解液存在一定杂质，而进行杂质过滤。预处理组件4还能够现有的PEM水电解制氢能耗较高的问题，为了提升风力、太阳能发电的电源5的单次可工作时长，降低电解能耗，预先对电解液进行极化处理，使得极化后的氢质子预先获得由磁场提供的激励能，从而在电解时，只需要更小的电场就能够成为自由电子参与导电，从而加速氢气的产生，降低克服势垒以断裂H-O键所需要的能量。

优选地，制氢主体1的腔体上分别设置有进水口11、第一出气口12和第二出气口13。具体地，制氢主体1靠近阳极端板21的侧壁底部设置极化处理管腔411的输出端连通的进水口11。制氢主体1的侧壁分别与阳极端板21、阴极端板22所限定出的腔室顶部开设有供不同气体排出的第一出气口12和第二出气口13。进一步优选地，第一出气口12设置在阳极外侧，用于排出水电解后所生成的未穿过质子交换膜的氧离子所形成的氧气。第二出气口13设置在阴极外侧，用于排出电解后所生成的能够穿过质子交换膜的氢离子所形成的氢气。

优选地，端板2包括相互平行的阳极端板21、阴极端板22，并且阳极端板21、阴极端板22分别与电源5的正极和负极进行连接。膜层单元3设置在阳极端板21与阴极端板22之间，并且膜层单元3包括阳极扩散层31、阳极催化层32、质子交换膜33、阴极催化层34和阴极扩散层35。

优选地，预处理组件4包括预磁极化处理腔41、供磁单元42、滤槽43、引流管44和液体驱动单元45。具体地，多个供磁单元42分区布设在预磁极化处理腔41的两侧。优选地，预磁极化处理腔41的上游设置有能够通过沉降过滤的方式完成电解液杂质过滤的滤槽43。进一步优选地，滤槽43的输出端通过设置有液体驱动单元45的引流管44与预磁极化处理腔41连接，从而在滤槽43中完成过滤的电解液能够在液体驱动单元45的驱动下上升至处于预磁极化处理腔41的轴向上段区域的预磁极化处理腔41输入端。

优选地，预磁极化处理腔41包括多个处于不同磁场强度的磁场中的极化处理管腔411、支撑架412和连接件413。进一步优选地，预磁极化处理腔41按照其能够进行多次电解液磁化的方式建立有多个依次连通的极化处理管腔411。具体地，多个极化处理管腔411依次沿支撑架412的轴向进行间隔设置，与引流管44连通的极化处理管腔411设置于支撑架412的轴向上段。位于支撑架412的轴向下段的极化处理管腔411的输出端与制氢主体1的输入端连通。多次磁化的结构设置能够在电解液发生流动的过程中逐渐强化磁场强度，使得电解液磁极化是以一个持续且强度不断提高的磁场效应下进行氢质子的自旋方向的重新定向，使得具有两种不同的自旋方向的氢质子被逐渐增强的磁场所整合，从而实现有效地磁极化。优选地，多个极化处理管腔411的设置还能够延长预磁极化处理腔41供电解液流动的流道的总长度，从而使得电解液被磁场作用的时间得以延长。根据实验数据表明，磁极化处理的时间越长，电解液被磁极化的效果越好，因此，多个极化处理管腔411的串联能够在小范围能尽可能地延长电解液的滞留时间，从而提升预磁极化处理的效果。

优选地，多个极化处理管腔411通过连接件413以可调节其倾斜角度和安装高度的方式设置在支撑架412上，并且在支撑架412的轴向上相邻的极化处理管腔411是通过导流管路414进行连接的。进一步优选地，在支撑架412的轴向上相邻的极化处理管腔411的倾斜角度是按照互为补角。如图3所示，连接件413可以是能够对极化处理管腔411和支撑架412进行夹持的双头夹具，并且两个夹持头之间通过旋转轴承进行连接，从而使两个夹持头的开口面存在夹角，进而连接件413能够在一端定位于支撑架412上时，其能够转动远离支撑架412的夹持头的方式改变极化处理管腔411的倾斜角度。

优选地，同一个极化处理管腔411至少通过两个连接件413定位安装在支撑架412上，使得与同一个极化处理管腔411连接的不同连接件413通过调整其在支撑架412上的高度的方式限定极化处理管腔411的支撑高度。极化处理管腔411的轴线与水平面之间的夹角的大小是受连接件413在支撑架412上的位置所限定的，尤其是连接同一个极化处理管腔411的两个连接件413在支撑架412的轴向上的高度差能够直接关联极化处理管腔411的倾斜角度。优选地，本申请通过将极化处理管腔411设置为倾斜状态，使得在其管腔内部发生定向流动的电解液液流能够根据其倾斜角度而存在不同的流速，使得电解液滞留极化处理管腔411的时间可调节，从而电解液被磁场作用的时长跟随改变，进而根据最终的水电解情况进行电解液预磁极化时间的调节。本申请的倾斜角度可调的极化处理管腔411的设置，使得电解液磁极化效果能够根据实际电解情况进行适应性调节，使得装置能够根据制氢情况来对预磁极化结构进行参数调节，以获取电导率不同的电极液。

优选地，极化处理管腔411按照能够调节电解液的流动状态和流速的将其管壁设置为波纹形态。波纹管结构的设置能够使得电解液在极化处理管腔411中发生分子状态改变的运动，使得其组成分子具有一个更加活跃的运动状态，促使构成电解液的水分子能够加速极化，电解液中的分子间氢键因结构被破坏导致数量下降，大分子水团簇打开加快了水中粒子的扩散。优选地，倾斜设置的极化处理管腔411的输出管口内设置有能够对电解液进行拦截以延长电解液在极化处理管腔411内的滞留时间的拦网415。拦网415是按照降低流出极化处理管腔411的电解液的通行量的方式进行设置的，使得电解液仅以较小的流量发生流动，使得电解液在极化处理管腔411中的滞留时间延长，从而电解液能够获得持续时间足够长的磁极化处理。

如图2所示，供磁单元42的第一极性基板421和第二极性基板422安装在预磁极化处理腔41所限定的电解液流道两侧，以使得在第一极性基板421和第二极性基板422之间形成能够对流经预磁极化处理腔41的、构成电解液的水分子进行极化处理的磁场。进一步优选地，供磁单元42还包括安装座423，安装座423能够夹持第一极性基板421和第二极性基板422，并且安装座423是可拆卸地安装在极化处理管腔411的腔壁外侧的，使得极化处理管腔411内形成极化磁场。当预极化磁场强度增大时，水中粒子受到的洛伦兹力变大。洛伦兹力会对水中粒子做功使其内能增大，水中粒子碰撞更加剧烈，发生碰撞电离的概率增加，且由于质子自由行程变大，碰撞时所具备的动能相应也就更大，所以能提供更大的能量克服势垒以断裂H-O键，使溶液中OH^-浓度增大；同时，磁力对水体系的交变作用引发水粒子的宏观有序振动，氢质子在极化场中发生能级断裂，形成质子数目不同的2种能态，使氢质子保持更高活性，有利于实现高效、快速地电解制氢。此外，经磁极化后，电解液的黏度会降低磁极化后水溶液氢键结构被破坏，水合离子外壳层脱落，水合离子半径较小。当温度等条件不变的情况下，磁极化后水中粒子扩散系数增大，电解液的电导率也随之增大，电阻率减小。在不改变制氢主体1内的电解制氢结构和电流大小的情况下，电阻率减小可有效降低电阻过电位，从而降低制氢主体1实际极间电压。预磁极化PEM水电解制氢与传统水电解制氢相比，基于预磁极化的水电解制氢在电解开始前，先对电解液施加可变磁场，使水分子在进入制氢主体1之前先发生极化，质子预先获得由磁场提供的激励能，再进入制氢主体1进行电解时，只需更小的电场就能成为自由电子参与导电，并克服势垒以断裂H-O键，产生氢气，从而降低了电解制氢时所需要耗费的能量，进而降低了耗能过程装置所挥发的热量，使得在能量消耗降低的同时降低了设备的工作维度，从而延长了设备的使用寿命。

优选地，滤槽43包括槽体431、进流管432、出流管433和过滤件434。进流管432和出流管433按照存在管口高度差的方式分别设置在槽体431的侧面和顶面，即，进流管432设置在槽体431远离预磁极化处理腔41的侧壁上，出流管433设置在槽体431靠近预磁极化处理腔41的顶壁上，使得出流管433的高度高于进流管432的高度，使得电解液能够在槽体431中发生有效地杂质沉淀。进一步优选地，槽体431与出流管433之间还设置有能够对杂质进行拦截的过滤件434，多个过滤件434按照层叠的方式进行设置。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，至少包括制氢主体(1)，其特征在于，

所述制氢主体(1)的输入端连通有能够对输入的电解液进行磁极化处理的预处理组件(4)，所述预处理组件(4)包括预磁极化处理腔(41)和供磁单元(42)，其中，

所述供磁单元(42)的第一极性基板(421)和第二极性基板(422)安装在所述预磁极化处理腔(41)所限定的电解液流道的两侧，

所述预磁极化处理腔(41)按照其能够进行多次电解液磁化的方式建立有多个依次连通的极化处理管腔(411)。

2.如权利要求1所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述预磁极化处理腔(41)包括多个处于不同磁场强度的磁场中的所述极化处理管腔(411)、支撑架(412)和连接件(413)，其中，

多个所述极化处理管腔(411)通过所述连接件(413)以可调节其倾斜角度和安装高度的方式设置在所述支撑架(412)上，并且在所述支撑架(412)的轴向上相邻的所述极化处理管腔(411)是通过导流管路(414)进行连接的；

在所述支撑架(412)的轴向上相邻的所述极化处理管腔(411)的倾斜角度是按照互为补角。

3.如权利要求2所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，多个所述极化处理管腔(411)依次沿所述支撑架(412)的轴向进行间隔设置，与引流管(44)连通的所述极化处理管腔(411)设置于所述支撑架(412)的轴向上段；

位于所述支撑架(412)的轴向下段的所述极化处理管腔(411)的输出端与所述制氢主体(1)的输入端连通。

4.如权利要求3所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述极化处理管腔(411)至少通过两个所述连接件(413)定位安装在所述支撑架(412)上，使得与同一个所述极化处理管腔(411)连接的不同所述连接件(413)通过调整其在所述支撑架(412)上的高度的方式限定所述极化处理管腔(411)的支撑高度。

5.如权利要求4所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述供磁单元(42)还包括安装座(423)，所述安装座(423)能够夹持所述第一极性基板(421)和第二极性基板(422)，并且所述安装座(423)是可拆卸地安装在所述极化处理管腔(411)的腔壁外侧的。

6.如权利要求5所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述预磁极化处理腔(41)的上游设置有能够通过沉降过滤的方式完成电解液杂质过滤的滤槽(43)，所述滤槽(43)的输出端通过设置有液体驱动单元(45)的引流管(44)与所述预磁极化处理腔(41)连接，

所述滤槽(43)包括槽体(431)、进流管(432)、出流管(433)和过滤件(434)，其中，所述进流管(432)和出流管(433)按照存在管口高度差的方式分别设置在所述槽体(431)的侧面和顶面，并且所述槽体(431)与所述出流管(433)之间还设置有能够对杂质进行拦截的所述过滤件(434)，多个所述过滤件(434)按照层叠的方式进行设置。

7.如权利要求6所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述极化处理管腔(411)按照能够调节电解液的流动状态和流速的将其管壁设置为波纹形态，并且倾斜设置的所述极化处理管腔(411)的输出管口内设置有能够对电解液进行拦截以延长电解液在所述极化处理管腔(411)内的滞留时间的拦网(415)。

8.如权利要求7所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述制氢主体(1)的内部按照构建电解槽的方式设置有端板(2)和膜层单元(3)，其中，

所述端板(2)和所述膜层单元(3)按照相互平行的方式置于所述制氢主体(1)内，并且具有多个层级结构的所述膜层单元(3)设置在具有不同极性的两个所述端板(2)之间。

9.如权利要求8所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述端板(2)包括相互平行的阳极端板(21)、阴极端板(22)，并且所述阳极端板(21)、阴极端板(22)分别与电源(5)的正极和负极进行连接；

所述膜层单元(3)设置在所述阳极端板(21)与阴极端板(22)之间，并且所述膜层单元(3)包括阳极扩散层(31)、阳极催化层(32)、质子交换膜(33)、阴极催化层(34)和阴极扩散层(35)。

10.如权利要求9所述的具有前置磁极化结构的PEM电解制氢装置，其特征在于，所述制氢主体(1)靠近所述阳极端板(21)的侧壁底部设置所述极化处理管腔(411)的输出端连通的进水口(11)；

所述制氢主体(1)的侧壁分别与所述阳极端板(21)、阴极端板(22)所限定出的腔室顶部开设有供不同气体排出的第一出气口(12)和第二出气口(13)。