膜电极（MEA）是AEM电解槽、PEM电解槽和燃料电池的关键组件。三种产品的膜电极组成相似，一般包括质子交换膜/阴离子交换膜、催化层和气体扩散层；其中PEM电解槽的气体扩散层为钛网，AEM电解槽则换成镍网。

       膜电极结构示意图

　　一、MEA核心部件制备工艺

　　1、质子交换膜

　　燃料电池和PEM电解槽用的膜电极一般采用质子交换膜，主要由全氟磺酸树脂膜制成，其带有增强层的全氟磺酸树脂膜生产过程相似，制得的产品主要不同体现在厚度，燃料电池的质子交换膜比PEM电解槽用的质子交换膜更薄。

　　质子交换膜的制备流程一般为用双模头在基膜上先做一次涂层，附上增强层后再涂一层树脂溶液，进行烘干后再进行后续处理制得。

       质子交换膜制备工艺

　　2、阴离子交换膜

　　没有带增强层阴离子膜制备流程较为简单，除了用传统的流延的方式制备，还能用涂布的方式，即直接在基膜上涂布流平后再进行烘干。

       阴离子交换膜制备工艺

　　二、MEA制备工艺

　　目前膜电极普遍采用CCM工艺，即直接将催化剂浆料沉积在质子交换膜/阴离子交换膜上，这种工艺路线一定程度上提高了催化剂的利用率和耐久性，是目前商业化程度较高的膜电极工艺路线，已实现大批量生产。

　　膜电极的制备过程第一步为制浆，这一步骤三种产品是相似的，制浆后则进行涂布、五合一、热压、气密检测等流程。由于质子交换膜和阴离子膜都存在溶胀的特性，因此涂布普遍使用的是转印的工艺，即先把浆料涂在转印膜上，后再转印在质子交换膜或阴离子交换膜上。

       浆料制备工艺

       PEM电解槽膜电极制备CCM工艺

       AEM电解槽膜电极制备CCM工艺

　　在AEM膜电极制备过程中，阴、阳极催化层为催化剂、亲水材料/疏水材料和离聚物等制成的浆料。催化剂包括贵金属PGM和非贵金属催化剂，如阴极可使用二硫化钼，阳极可使用镍铁层状双氢氧化物。

　　此外，AEM电解槽用膜电极还有一制备工艺为CCS法，为催化剂沉积在气体扩散层或多孔传输层等基底上。

　　主要流程可表现为：在阴极端，将催化剂涂层沉积到碳布上，阳极端可将催化剂涂层沉积在泡沫镍上，该涂层可使用喷涂或狭缝挤压的工艺进行；涂覆完涂层后使用点胶的方式将碳布、泡沫镍和阴离子膜三层叠合在一起制得膜电极。

　　CCS法易于控制制造过程，形成坚固稳定的催化剂层；而CCM法改善了催化剂层与膜界面的接触，提高了离子传导性，但催化层结构具有不稳定性，影响离子膜的稳定性，且膜表面在催化剂沉积过程中可能会发生变化，实际制作过程可根据应用场景选择合适的工艺路线。