如何降落电解水制氢本钱，加速其工业化利用？
5月13日，据浙江大学新闻办的消息，浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员设计开发出了1种单原子OER(1种生成氧气的反应)催化剂，能使电/光电催化水裂解析氧反应更加高效，从而提升氢气制备的效率，这类新型催化剂可降落80%的制氢本钱。
氢被誉为21世纪的“终极能源”，高效便宜制取成为氢能市场化的关键1环。特别是在氢能汽车的发展中，若想氢燃料电池车走进“寻常百姓家”，氢作为原材料的制取可行性相当重要。
2017年，国际氢能委员会发布的首份《氢能源未来发展趋势调研报告》指出，到2050年，通过更大范围的普及，氢能源将占全部能源消耗量的大约20%，全年的2氧化碳排放量能够较现在减少约60亿吨。
电解水制氢技术频频突破
氢气从哪来？主要的技术方式包括传统能源的化石原料制氢法、化工原料制氢法、工业尾气制氢法、电解水制氢法和新型制氢技术等。现阶段，我国主要用来制氢的方法是化石燃料制氢法。
中信证券1份研究报告指出，我国是世界上最大的氢气生产和消耗国家，约占全球30%。2018年全国工业制氢约2500万吨，其中化石燃料制氢约占65%，工业副产氢约24%，电解水约占1%。
理论上来讲，通过水裂解产生氧气，进而构成氢气，是最多见的氢气制备方法，但其产生的电/光电催化析氧反应(OER)，会限制整体的能量转换效率。因此，研制出便宜而又高效的催化剂，成为电解水制氢推行的关键。
常常使用的氧析出商用催化剂是2氧化铱，但铱每克的价格接近黄金的两倍，通过2氧化铱制氢的本钱高出转化为相同能量所需的汽油本钱。另外1种可作为催化元素的钌金属更便宜，但在强酸、强氧化性环境中，2氧化钌在高的工作电位下极易被氧化为4氧化钌，失去催化活性。
不久前，中国科学技术大学吴宇恩教授课题组利用创新工艺，研制出1种新型的钌单原子合金催化剂，向推动“电解水制氢”的工业化利用迈出重要1步。这1成果被选为今年4月《自然-催化》(学术杂志《自然》的子刊)的封面文章。
在氢能领域，这其实不是近期唯1的科学突破。
据《科技日报》4月1日报道，中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员和李灿院士团队与日本理化学研究所合作，研发出1种可在强酸条件下电解水制氢的长寿命便宜催化剂。
前述浙江大学的成果，是通过仿生学的方法，设计并开发出1种单原子OER催化剂，将高度分散的镍单原子锚定在氮-硫掺杂的多孔纳米碳基底上，用于高效电/光电催化水裂解析氧反应。这项成果被知名学术杂志《自然通讯》(Nature Communications)在线报道。
氢能汽车燃料本钱或大降
为什么需要电解水制氢？
前瞻产业研究院的1份研究报告指出，目前煤气化制氢和天然气重整制氢，相对石油售价已存在利润空间。但用化石燃料制取氢气不可延续，不能解决能源和环境的根本矛盾，并且碳排放量高，对环境不友好。电解水制氢是可延续和低污染的，随着电价降落和技术发展、范围化效应，电解水产业即将兴起。
在氢燃料电池汽车的发展频频迎来政策利好确当下，工业级电解水制氢的技术突破对氢能汽车有何影响？
浙江大学化学工程与生物工程学院侯阳研究员表示，新1代燃料电池汽车对高能量密度提出重要需求，水裂解产生的氢气能源将发挥重要作用。这项成果展现了工业级电解水制氢的潜能，或将助力新1代氢能汽车大范围降落燃料本钱。
当前，本钱是制约电解水制氢走向大范围利用的1个主要阻碍因素。卓创资讯分析师房明告知21世纪经济报道记者，电解水制氢的本钱大约是每立方米3⑷元。假定真的可以降落80%的本钱，相比其他方式制氢1⑵元每立方米的价格更低，固然会成为1种10分理想的选择。
不止是高校和科研机构，企业也瞄准了电解水制氢降本钱的方向。
深圳1家燃料电池汽车研发企业的负责人向记者流露，公司今年不久前向广东省科技厅申报了1项快速电解水制氢的新技术。“新技术有两个优势，1是速度快，1小时大概可以制备20公斤氢气；2是本钱更低。”
这位负责人表示，电解水制氢纯度高、杂质少，重整和裂解制的氢，纯度和含硫量都不能满足燃料电池。1旦含硫量太高，对燃料电池的侵害会极大，而在提纯工艺这1块，检测微量元素的设备中国还没有自主生产。
国鸿氢能常务副总经理张哲军告知21世纪经济报道记者，现在国家支持氢燃料电池汽车发展的方向已非常明朗，各界的热情都比较高，在积极推动做1些事情。
张哲军表示，各地的情况不1样，有的地方煤炭、天然气丰富，有的地方工业副产氢就已足够，有的地方弃电严重，用电本钱更低，这导致制氢的方式选择会不1样。
“随着氢能汽车的生产更加范围化，如果电解水制氢的本钱大幅降落，这会成为1种主流的方式。”张哲军说。

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