我国水电解制氢效率能耗双获突破

王庆斌表示，SPE水电解制氢技术是当今世界电解效率最高的一种制氢技术，此前由美、日等少数国家掌握。SPE制氢技术具有其他现场制氢技术所不具备的优点，除产品气体纯度高外，还有维护量少、制氢成本低、没有腐蚀性液体、对环境没有任何污染等优点，已从军用走向民用。七一八所在上世纪80年代初开始跟踪国外先进技术并开展SPE技术的研究，终于取得突破性成果，实现了工业化应用，彻底打破了国外的技术垄断。

据王庆斌介绍，电解槽是SPE制氢系统的核心部件，优质的电解石棉布是制氢质量和效率的保证。传统石棉隔膜在操作温度超过90℃时不仅腐蚀率上升，还会产生机械变形，降低机械强度，造成气体纯度下降，装置寿命缩短，严重的还会产生重大安全隐患。此外，石棉是致癌物，许多发达国家已颁布法令禁止使用。石棉原料矿储量有限，近年来，优质原料已越来越少，不少企业为减少成本，降低使用要求，已给许多用户造成损失甚至发生事故。因此，研制新型的隔膜替代石棉隔膜有着重要意义。七一八所于2008年研发成功产气量为600m3/h的制氢装置，其中使用了自主知识产权的无石棉隔膜，使我国水电解制氢技术成功地站在世界的最前端。由于设备成本大幅度降低，也使大规模制氢模式成为可能。截至目前的工业化应用实践证明，该成果可使单位气体能耗降低5%以上。

据了解，开发研制新型电极催化材料，提高电流密度和电解槽效率，再配合无石棉隔膜的应用，通过提高操作温度来改进电解槽的效率，降低制氢成本，是发展高效先进电解槽的必由之路。

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氢能作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。近年来，我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划，把发展氢能源作为21世纪新能源的战略目标。

目前水电解制氢技术的研发受到各国政府的重视与支持。在中国，这一技术的研发及应用更具有特别的意义。

首先，水电解制氢技术在水电站、风力发电和核电站可发挥调节互补作用，具有广阔的应用前景。如建设风能—氢能发电站，在利用风能发电时，可用剩余电力生产氢气，在风能处于低谷时再利用氢进行发电。其次，我国地域辽阔，能源转换离不开氢能。我国有丰富的太阳能、风能资源，通过电解水转换成氢气进行能量的转化和储存、运输，有望成为有效解决峰谷、传输和电网波动问题的最佳途径之一。再其次，核能、生物质能等新能源的发展也离不开水电解制氢技术。可喜的是，所有尝试目前都已取得了一定的进展。

国外氢能发展已不再单纯停留在技术领域，而是产生了“氢能经济”新经济模式的理念。按照美国氢能技术路线图，到2040年美国将走进“氢能经济”时代，氢能将取代石化能源成为市场上最广泛使用的终端能源。

中国的中长期科技发展规划战略也把氢能列为重点之一，有关科研机构和企业表现出了极大的热情。目前我国已在制氢技术方面进行了开创性的工作，加上此前报道过的储氢材料、氢能利用等方面的成果，标志着我国已拥有一批氢能领域的知识产权，其中有些研究工作已达到国际先进水平。在不久的将来，中国有望成为氢能技术和应用领先的国家之一。