绿氢技术前沿：新催化剂减少铱的使用，成本将大幅降低！【附绿氢产业技术痛点及突破】-k8凯发旗舰

图源：摄图网

据外媒报道，澳大利亚阿德莱德大学的科学家成功提高了用于绿色制氢的铱基催化剂的效率，同时减少了所需的铱的数量。这项突破性的研究有望降低生产绿色氢的成本。

阿德莱德大学化学工程学院arc未来研究员yao zheng副教授表示，由于铱的全球产量非常有限，减少这种稀有元素的使用量非常重要。他们开发的工艺显示出更高的效率和稳定性，可以减少铱的使用量，从而有效降低生产绿色氢的成本。

氢能源是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的。氢能源作为一种高效、清洁、可持续的能源已得到世界各国的普遍关注。业界经常以颜色对氢源进行区分，一般分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，煤制氢、工业副产氢多为灰氢、蓝氢;电解水制氢多为绿氢。

绿色氢的制备需要大量的水进行电解，而催化剂是关键环节。使用pemwe进行水分解是一种有前途的绿色氢生产方法。然而，只有基于铱的电催化剂才能承受反应过程中的恶劣酸性条件。但铱是地球上最稀有的元素之一。

这项研究的突破性在于提高了铱基催化剂的效率，并减少了所需的铱的数量。这将有助于推动绿色氢的生产和应用，为可持续能源发展做出贡献。

高成本是制约氢能大规模发展的关键

当前，氢能产业面临着经济性挑战，即使是成本相对较低的氢气（每公斤0.5美元），除了转化成氨用作肥料外，大多数氢能应用场景都比现有的化石能源技术昂贵。为了实现氢能产业的大规模发展，必须解决绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题。这是一个必须攻克的难题。

制氢技术：先进电解技术发展不成熟

目前，国内电解水制氢的成熟技术是碱性电解水制氢技术。然而，碱性水电解槽难以应对瞬态负载，因此难以与波动较大的可再生能源电力配合使用。此外，pem电解水制氢技术也面临着一些尚不成熟的问题，例如与可再生能源电力匹配的电解槽设计、控制技术和电源系统设计等方面。

先进电解技术：pem电解槽设计改进突破

改进pem电解槽设计的策略包括使用更轻、更稳定的端板和双极板，以及经济且耐腐蚀的集电器等措施。据yagya n regmi博士的研究小组发现，短期内无法实现不使用铂族金属催化剂的析氧反应，因此，目前的可行策略是尽可能提高铱的质量活性。

天风证券预计至2025年，绿氢制备单位成本有望下降至14.46元/kg，较2022年下降65%;至2030年，绿氢制备单位成本有望进一步下降至8.88元/kg，分维度对比绿氢与蓝氢、灰氢的经济性看，绿氢与蓝氢有望在25年平价，与灰氢有望在25-27年平价。

当前，中国的强大可再生能源建设为绿氢生产奠定了坚实基础，使得我国具备了大规模生产绿氢的能力，推动了绿氢在我国的发展。为了进一步推动绿氢产业的发展，国家也积极推动相关工作。根据《新时代的中国能源发展》白皮书的指引，我国将加快发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链的技术装备。

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