SOEC不同于堿性、PEM等常溫電解水制氫方式，是一種的工作溫度達到650-850℃的高溫電解制氫技術。高溫帶來了低電耗的優勢，但也對電解槽材料的耐久性和穩定性提出了更高要求。

7月18日，在第四屆中國綠氫與應用發展論壇上上海翌晶氫能科技有限公司總經理劉青分享了SOEC制氫系統研發的國內外進展及應用展望。

綠氫推廣最大的問題是成本問題，其中80%的為電力成本，電解槽成本和運維成本各占10%。

如何降低電費成本，劉青給出兩個解決路徑：一是降低電價，二是提高可再生能源的利用效率，而SOEC是制氫效率最高的技術路線。

對比三種電解制氫的效率，可以發現，在電解池效率上AEM電解效率為71%，PEM電解效率為68%，SOEC電解效率接近100%。在電解池能耗方面AEM為4.3-5.5，PEM電解能耗為4.4-5.5，而SOEC直流電耗可達3kWh/Nm3。系統能耗方面，SOEC能做到3.6 kWh/Nm3。總的來說，與傳統電解技術相比，SOEC電解技術具有高達90%以上的電解效率，同樣輸入的電力可多生產30%以上的清潔氫氣，比傳統堿性電解槽省電30%，降低LCOH成本24%。

假設SOEC系統成本下降到5000元/kW時，SOEC在絕大多數應用場景下，是三種電解水制氫技術中LCOH最低的方案。

可見，在進行成本測算時，不應該只停留在設備領域，而是要從場站整體投資來看。

SOEC技術優勢

除效率外，SOEC還具備以下技術優勢：

1.可電解CO2
與傳統電解技術相比，SOEC是目前幾種主流制氫路線中唯一一種可電解CO2的技術，且具有高達90%以上的電解效率，既可電解生產高純CO2,也可同時通入水和CO2生產合成氣。
2.可逆運行
SOEC系統既可以用于電解水制氫，也可以用于發電，且制氫與發電兩種功能可在一套設備中實現，未來在電網側調峰調頻，電網側儲能等均具有巨大的應用空間。
3.運維成本低
SOEC系統產生的氫氣為高純氫氣，無需添加堿液，且在啟停過程中無需使用氮氣吹掃置換。由于系統進行了模塊化的設計，后期系統可免維護，降低運營費用，同時可逆運行的特點大大提高了設備利用率。
4.有效利用余熱
SOEC可有效利用工業生產、電力生產等過程中產生的廢熱，通過水蒸氣進行電解，減少所需消耗的電力，若使用150°的水蒸氣可降低LCOH成本超過10%以上。
5.波動性耦合
SOEC可與風電、光伏等波動性電源進行耦合，負荷波動范圍可達到5%-120%，且在負荷快速波動的過程中不會產生氧中氫超標等安全問題。

SOEC應用場景

SOEC可用于冶金、合成氨、合成甲醇、合成化學品、合成燃料、氫儲能等領域。

SOEC耦合合成氨余熱回收降低能耗為788kWh/tNH3，能耗相比于堿性工藝降低2938kWh/tNH3，二氧化碳減排3.9t/t NH3，當電價0.2元/kWh時，總的合成氨成本2600元/t。

SOEC耦合合成甲醇當電價0.18元/kWh時，總的合成氨成本1819元/t。

SOEC項目進展

在國際上，已有4MW的SOEC電解槽落地，每年出貨量達到500MW，SOEC在國外較為成熟，代表企業有美國Bloom Energy、丹麥Topsoe、德國Sunfire等。

但在國內依然是小眾賽道。

翌晶氫能在去年下線了第一個2.5kW SOEC電堆，在今年實現5kW的突破。基于5kW的標準電堆開發了80kW的熱箱，并基于80kW的熱箱開發了高效360kW電解水制氫系統。制氫速率可達100Nm3/h，系統能耗≤3.6 kWh/Nm3，整體系統效率為84%，具體參數如下：

技術上，翌晶擁有以下幾點優勢：

1.高性能固體氧化物燃料電池級催化劑

2.率先突破單電池批量化制備工藝

3.高效低成本的可量產電堆開發

4.全國首條SOC電堆自動化生產線

5.國內首家掌握MW級商業化制氫系統設計技術

但依然面臨著以下挑戰：

1.高性能電池材料開發難度高

2.高性能燃料電池規模化生產難

3.高性能電堆電解槽設計難

4.高效低成本連接體及電堆電解槽的批量化生產

5.大規模SOEC制氫系統設計難

最后，劉青展望了SOEC系統研發情況，投資成本上，到2026年，投資成本降低到5000元/kW，到2030年降低到1000元/kW。