质子传导型固体氧化物电解池（H-SOEC）具有独特优势 商业化距离较远

　　质子传导型固体氧化物电解池，也称为质子导体固体氧化物电解池，英文简称H-SOEC，是以质子导体材料作为电解质，在电解质中传导质子，将电能转化为化学能的装置。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国质子传导型固体氧化物电解池（H-SOEC）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，H-SOEC主要由阴极、阳极、电解质等组成，高温水蒸气由阳极输入，在电流作用下，进行氧化反应生成氧气与质子，质子由电解质传输到阴极，进行还原反应生成氢气。

 

　　SOEC，固体氧化物电解池，将电能转化为化学能，能源转化效率高，是一种新型电解水制氢技术。按照原理来划分，SOEC可以分为氧离子传导型（O-SOEC）、质子传导型（H-SOEC）两种。其中，O-SOEC工作温度要求更高，对各种制造材料的高温稳定性、抗氧化性、可靠性、使用寿命等性能要求高。

 

　　H-SOEC工作在中温条件下，设备整体稳定性更高，封装、连接部件的制造材料要求较低；电解质采用质子导体材料，质子迁移时对活化能要求低，因此其离子电导率高；水蒸气由阳极进入，阴极产生的氢气无需干燥。此外，H-SOEC易于实现SOFC-SOEC可逆操作，能够利用可再生能源产生的电能和热能，进行大规模电解水制氢以及电能存储。对比O-SOEC来看，H-SOEC具有独特优势。

 

　　但H-SOEC技术难度更高，电极材料、电解质材料选择更为严苛。由于工作在中温条件下，H-SOEC若采用O-SOEC使用的电解质，离子电导率会下降，因此需要采用质子导体材料，且质子导体材料的电导率有一定要求；电极的动力学也会减若，导致电化学性能下井，因此需要化学稳定性好、反应活性高的材料。

 

　　现阶段已经开发问世的可以用作H-SOEC电解质的质子导体材料主要有BCZYYb（钡铈锆钇镱）、BaCeO3（铈酸钡）、BaZrO3（锆酸钡）等；电极材料主要有LSCF（镧锶钴铁氧）、BSCF（钡锶钴铁氧）等。

 

　　新思界行业分析人士表示，我国H-SOEC研究机构不断增多，例如清华大学、天津理工大学、香港理工大学、山东科技大学、广州大学科学研究院等，相关研究成果不断问世，例如南京理工大学、中国矿业大学发表“质子传导型固体氧化物电解池中电解质材料的研究进展”论文；广东工业大学发表“质子导体固体氧化物电解池研究进展”论文等。

 

　　但目前来看，由于技术尚不成熟，H-SOEC仍处于研究阶段，商业化距离较远，我国有小规模示范的SOEC项目主要是O-SOEC。

 

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