固体氧化物电解池（SOEC）是新型电解水制氢技术 逐步向规模化发展迈进

　　固体氧化物电解池（SOEC），是反向运行的固体氧化物燃料电池（SOFC），利用电能将水电解为氢气与氧气，实现电能转化为化学能。SOEC是一种新型电解水制氢技术。

 

　　氢气是重要的清洁可再生能源，目前商业化生产技术主要是碱水电解（AWE）、质子交换膜纯水电解（PEM）两种，前者设备腐蚀大、环境污染大，后者需要采用贵金属作为催化剂，成本高。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国固体氧化物电解池（SOEC）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，与这两者相比，SOEC无环境污染，可利用价格较为低廉的材料替代贵金属，成本较低，并且工作温度高，电解过程电能消耗大幅降低，能量转化效率高，更具发展潜力。

 

　　现阶段，全球光伏发电、风力发电、潮汐能发电等新能源发电产业发展迅速，并网电量不断增多，SOEC与之相结合，可利用可再生清洁能源作为电能，同时SOEC也可利用工业余热作为热能，进行电解水制氢。SOEC能够充分利用能源并实现生产全过程无污染。

 

　　SOEC制得的氢气可作为能源进行存储；SOEC可与SOFC相结合，在新能源发电间歇时，或者用电高峰时，利用氢气与氧气的化学反应产生电能，将化学能转化为电能；此外，SOEC制得的氢气还可耦合CO2制甲醇，与氮气结合制氨气，以及制备乙烯、甲醛等高附加值化学品。SOEC在实现能源结构调整方面具有重要意义。

 

　　SOEC主要由阴极、阳极、电解质等组成，由于工作温度高，这些组件主要采用陶瓷材料制造而成，例如利用离子电导率高的氧化钇稳定氧化锆作为电解质。SOEC的阴极产生氢气，阳极产生氧气，电极材料需要具备优良的导电性、抗氧化性、化学稳定性、反应活性、耐久性，可以采用钙钛矿氧化物、尖晶石氧化物等，相关研究还在不断深入。

 

　　新思界行业分析人士表示，我国SOEC及相关材料研究机构主要有北京理工大学、华中科技大学、中国科学技术大学、中科院长春应化所等，例如华中科技大学发表“基于尖晶石MnCo2O4电极的固体氧化物电解池研究”成果。

 

　　我国已有企业进入SOEC市场布局，例如武汉华科福赛新能源有限责任公司研发出在800℃温度下，最大电解功率831瓦，最大电解效率97%，每立方米产氢电耗2.86-3.35度，稳定运行电解功率600瓦的SOEC。2023年4月，上海翌晶氢能科技有限公司研发的国内首条SOEC电解水制氢电堆自动化产线正式下线，年产能可达100兆瓦。现阶段在我国，SOEC技术仍处于初步示范阶段，正逐步向规模化发展迈进。

 

关键字： 电解水制氢 SOEC 固体氧化物电解池