大連化物所開發新一代電解水催化劑 規模化電解水制氫效率提升

大連化物所電解水制氫研究取得進展

近日，中國科學院院士、中國科學院大連化學物理研究所基礎國家重點實驗室和太陽能研究部研究員李燦領導的團隊開發的新一代電解水催化劑，在蘇州競立制氫設備有限公司及考克利爾競立（蘇州）氫能科技有限公司制造的規模化堿性電解水制氫中試示范工程設備上實現了穩定運行。經過在額定工況條件下長時間的運行驗證，電解水制氫電流密度穩定在4000A/m²時，單位制氫能耗低于4.1kWh/m³H₂，能效值大于86%；電流密度穩定在3000A/m²時，單位制氫能耗低于4.0kWh/m³H₂，能效值約88%。這是目前已知的規模化電解水制氫的最高效率。

利用太陽能等可再生能源分解水制氫，是實現綠色氫能經濟的必由之路，也是未來氫燃料電池的氫源發展方向。將太陽能等可再生能源轉化儲存為化學能的關鍵步驟是水分解（光解水和電解水）過程。其中，電解水制氫技術相對成熟，并已經工業化應用。但電解水制氫能量轉化效率長期徘徊在50-70%之間，是電解水成本居高不下的主要原因之一。該項目的進展將對氫能領域的發展和實現氫能經濟具有重要的科學和實踐意義。

該團隊研發的新一代電催化劑將裝配于千立方/小時電解水制氫裝置，并應用于蘭州新區千噸級太陽燃料工業化示范工程項目，預期可將大規模工業電解水制氫設備能耗降低15%以上，將提升電解水制氫工業的能量效率，顯著降低成本，推動實現大規模電解水工業化過程。