近日，大連化物所燃料電池研究部燃料電池系統(tǒng)科學(xué)與工程研究中心（DNL0301組）研制出固體氧化物電解池制氫樣機(jī)，額定產(chǎn)氫量為2Nm3/h。

圖源中科院大連物化所

固體氧化物電解池（Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC）是固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）的逆過程，可在中高溫（700至900℃）下將電能和熱能轉(zhuǎn)化為燃料化學(xué)能，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、不使用貴金屬催化劑等優(yōu)點(diǎn)。SOEC利用富余的可再生能源電力，以及核電、化工、鋼鐵等行業(yè)伴生的工業(yè)余熱實(shí)現(xiàn)電解制氫，效率有望達(dá)到90%以上，是未來大規(guī)模制取氫氣的重要技術(shù)之一。

與國外相比，我國SOEC技術(shù)起步較晚，但近日，我國SOEC領(lǐng)域動(dòng)態(tài)頻頻，說明我國固體氧化物電解水技術(shù)研發(fā)進(jìn)程也在加快，已有“破冰”跡象。

2023年3月，由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所承擔(dān)研制的200kW級(jí)高溫固體氧化物電解水（SOEC）制氫驗(yàn)證裝置一次開車成功，制氫功率達(dá)到202kW，制氫速率達(dá)到64Nm3/h，直流電耗為3.16kWh/Nm3·H2，并順利完成連續(xù)72小時(shí)性能考核。

2023年4月，翌晶氫能國內(nèi)首條SOEC電堆自動(dòng)化產(chǎn)線成功下線，本次下線的SOEC電堆自動(dòng)化產(chǎn)線是目前國內(nèi)首條，年產(chǎn)能達(dá)100MW，產(chǎn)能位居全國第一，可兼容多型號(hào)電堆生產(chǎn)。

2023年5月30日，北京思偉特與山丹縣人民政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，在固體氧化物電解池（SOEC）制氫系統(tǒng)及關(guān)鍵零部件生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)落地方面開展深度合作。

2023年5月30日，質(zhì)子動(dòng)力正式宣布啟動(dòng)SOEC/SOFC可逆電堆（ReSOC）的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，ReSOC可逆電堆是高效電氫雙向轉(zhuǎn)化的核心部件，能大規(guī)模應(yīng)用于“電—?dú)洹姟遍L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，以及分布式熱電聯(lián)供+電解水制氫項(xiàng)目場(chǎng)景。

2023年6月初，北京思偉特10kW級(jí)固體氧化物電解（SOEC）制氫系統(tǒng)樣機(jī)正式下線，并完成了全部性能測(cè)試。

近年來，大連化物所燃料電池研究部燃料電池系統(tǒng)科學(xué)與工程研究中心圍繞SOEC關(guān)鍵材料、電堆與系統(tǒng)集成等方面，取得系列進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)發(fā)展了對(duì)稱密封技術(shù)，展現(xiàn)出優(yōu)異的密封性能，實(shí)現(xiàn)多次重啟后電堆開路電位未見明顯降低；研究開發(fā)了大功率電堆的氣體分配技術(shù)，單堆功率達(dá)到10kW級(jí)；自主設(shè)計(jì)了高集成度的供水單元、供氣單元和熱管理單元，集成出額定產(chǎn)氫量2Nm3/h的SOEC制氫系統(tǒng)，直流能耗約3.30kWh/Nm3，水蒸氣轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%以上。相關(guān)成果有望為進(jìn)一步開發(fā)大規(guī)模固體氧化物電解池制氫系統(tǒng)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。