额定产氢量2Nm3/h！大连化物所研制出固体氧化物电解池制氢样机

近日，大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心（DNL0301组）研制出固体氧化物电解池制氢样机，额定产氢量为2Nm3/h。

图源中科院大连物化所

固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC）是固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）的逆过程，可在中高温（700至900℃）下将电能和热能转化为燃料化学能，具有能量转化效率高、不使用贵金属催化剂等优点。SOEC利用富余的可再生能源电力，以及核电、化工、钢铁等行业伴生的工业余热实现电解制氢，效率有望达到90%以上，是未来大规模制取氢气的重要技术之一。

与国外相比，我国SOEC技术起步较晚，但近日，我国SOEC领域动态频频，说明我国固体氧化物电解水技术研发进程也在加快，已有“破冰”迹象。

2023年3月，由中国科学院上海应用物理研究所承担研制的200kW级高温固体氧化物电解水（SOEC）制氢验证装置一次开车成功，制氢功率达到202kW，制氢速率达到64Nm3/h，直流电耗为3.16kWh/Nm3·H2，并顺利完成连续72小时性能考核。

2023年4月，翌晶氢能国内首条SOEC电堆自动化产线成功下线，本次下线的SOEC电堆自动化产线是目前国内首条，年产能达100MW，产能位居全国第一，可兼容多型号电堆生产。

2023年5月30日，北京思伟特与山丹县人民政府签署战略合作协议，在固体氧化物电解池（SOEC）制氢系统及关键零部件生产和产业落地方面开展深度合作。

2023年5月30日，质子动力正式宣布启动SOEC/SOFC可逆电堆（ReSOC）的研发及产业化，ReSOC可逆电堆是高效电氢双向转化的核心部件，能大规模应用于“电—氢—电”长时储能，以及分布式热电联供+电解水制氢项目场景。

2023年6月初，北京思伟特10kW级固体氧化物电解（SOEC）制氢系统样机正式下线，并完成了全部性能测试。

近年来，大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心围绕SOEC关键材料、电堆与系统集成等方面，取得系列进展。团队发展了对称密封技术，展现出优异的密封性能，实现多次重启后电堆开路电位未见明显降低；研究开发了大功率电堆的气体分配技术，单堆功率达到10kW级；自主设计了高集成度的供水单元、供气单元和热管理单元，集成出额定产氢量2Nm3/h的SOEC制氢系统，直流能耗约3.30kWh/Nm3，水蒸气转化率达到70%以上。相关成果有望为进一步开发大规模固体氧化物电解池制氢系统奠定技术基础。