科创中国

电解水制氢技术，是在含有电解质的水溶液中通入直流电将溶剂水分子分

解，并分别在阴极和阳极释放出氢气和氧气，电解质不参与反应仍然留在水

中。 根据电解质类型不同，已商业化的技术可分为液体碱性水电解技术和质子

交换膜 电解水技术。市场上两种商品化技术现状如下表：

液体碱性水技术

现工业技术

新型电解水技术

电解质

25-30 wt.% KOH

25-30 wt.% KOH

单槽规模

1000 Nm3H2/hr

>1000 Nm3H2/hr

运行负荷

15-100%

15-100%

直流能耗

4.8 kWh/Nm3H2

4.3 kWh/Nm3H2

稳定性

>10 年

5-10 年

设备成本

1700-2000 元/kW

1800-2000 元/kW

可见，液体碱性水电解是商业上最成熟的技术，单槽制氢规模达千立方/小

时，已实现>10 年稳定运行，设备制造成本较低，价格适中。目前的工业碱性

电 解水设备仍采用低活性的镍、不锈钢等电极材料，催化分解水反应速度较

慢，析氢/析氧反应过电位较高，所以单位制氢直流能耗通常稍高。我团队基于

多年以来在相关领域的 研究积累，有针对性的开发出了适用于工业应用标准的

新型高活性碱性电解水电 极催化剂，完成催化材料的有效固载、电极成型及放

大生产，装配于商品化电解槽中，实现了单槽千立方/小时以上规模制氢生产，

将工业大规模电解水制氢设备的能量利用效率从常规 50～75%的基础上实现了

大幅度的提升，能量转化效率超过 82%，完成长时间稳定工况条件下的电解水

制氢运行，发展出目前国际上最优性能的碱性电解水制氢技术，与当前工业最

优技术对比，有望节省 30%固定资产投资，并将直接制氢成本降低 10%以上，

具有良好的发展和应用前景。