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电解水制氢技术又获突破!成本下降指日可待
发布时间:2024-02-08 10:43:03   作者: 半岛综合

  众所周知,电解水制氢技术的成本高昂,主要是受高价催化剂的限制。因此,寻找廉价的高性能电催化材料成为电解水制氢技术普应用的关键。就在近期,我国在电解水催化剂领域的研究接连取得新进展。

  今年6月,西北工业大学理学院应用化学系张健教授团队在光电/电催化水分解制氢催化材料的研究中发现,能够最终靠一种全新的具有连续弯曲能带的梯度同质结材料,以促进光生电荷载流子的分离与转移,来提升光电催化水分解制氢效率。

  10月8日,安徽理工大学材料科学与工程学院张雷副教授在电催化分解水制氢催化剂研究方面取得重要突破。据了解,该项研究将OER活性组分与HER活性组分整合在一起,通过两者之间的协同效应实现了电催化性能的互相增强,大幅度降低了水全分解的过电位,提高了水分解的效率。

  中南大学材料科学与工程学院刘小鹤教授团队制备了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米片新材料,通过构建具有金属性的镍-氮键形成高导电界面,大幅度提高了催化效率。

  现阶段电解水制氢技术相较于其他制氢技术(业内常见制氢技术包括煤制氢、天然气重整制氢、工业副产氢提纯制氢等),制约其大规模应用的主要阻碍因素就是成本问题。

  据工业与信息化部原部长李毅中介绍,在合理的原材料价格和电价的前提下,煤制氢的成本约10元/千克,天然气、石脑油、重油、甲醇制氢的成本约17元/千克,工业副产氢回收提纯21元/千克,而水电解制氢的成本高达30元/千克。

  虽然当前高昂的成本令电解水制氢技术前行的脚步变缓,但其可持续和低污染的优势,在未来的应用前景依然明朗。

  根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》推测,在氢能市场发展远期(2050年左右),氢气年均需求约6000万吨,中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再次生产的能源为主的多元格局,可再次生产的能源电解水制氢将成为有效供氢主体。

  面对能预见的“蓝海”,数以百计的企业抢先“上船”,纷纷踏入电解水制氢领域。多年来,全球各国涌现出众多著名的电解水制氢制造商,如挪威Hydro公司,德国Lurgi公司,比利时范登堡IMET公司,加拿大多伦多电解槽有限公司,意大利米兰NeNora公司,美国德立台等。

  我国也有一批实力企业在内,如中船重工七一八研究所、苏州竞立、淳华氢能等。其中,创立于1966年的中船重工七一八研究所,拥有国内最大的电解水制氢设备生产基地,生产销售加压电解水制氢装置超一千套,氢气干燥、纯化装置、变压吸附装置、甲醇制氢装置等400多台套,累计产值超30亿。

  作为国内领先的科研单位,中船重工七一八研究所将出席12月13-14日召开的第二届国际氢能及燃料电池产业高质量发展技术峰会(2019 IHFCS),并于会上与众多业内人士分享最新技术与产品的动态。届时,诚邀关注中船重工七一八研究所、电解水制氢技术及设备发展前途的您,拨冗莅临本次峰会,共同为推动国内氢能产业高质量发展献言建策。

  主办单位:中国电池联盟丨中国电子节能技术协会电池专委会丨中国化学与物理电源行业协会氢能与燃料电池分会(筹)

  支持单位:清华大学丨武汉理工大学丨德国林德集团丨 北京佳安氢源科技股份有限公司丨鸿达兴业股份有限公司 丨中船重工第七一八研究所丨上海济平新能源