SOEC高温电解制氢分析

电解水制氢工艺简单。随着可再生能源逐渐成为能源变革的主流，制氢方法接近电解水制氢。电解水制氢主要有三种方法（AE），质子交换膜电解水制氢（PEM）以及固体氧化物电解氢（SOEC）。

400-1万0万固体氧化物电解池℃能量转换效率高，在温度下工作不使用贵金属催化剂，理论效率可达100%。

据了解，SOEC固体氧化燃料电池的组成结构基本相同。其核心组成包括：电解质.阳极(又称氧电极)和阴极(又称氢电极)，中间是致密的电解质层，两侧是多孔氢电极和氧电极。电解质的主要功能是分离空气/氧气和燃料气体。

因此，一般要求电解质致密，离子电导率高，电子电导率可以忽略不计。电极一般为多孔结构，三相界面增加电化学反应，有利于气体的传播。此外，平板电脑SOEC还有密封材料，多个单个SOEC连接体材料产生电堆。

2005年，中国开始启动核能高温SOEC在欧美，电解水制氢研究较早开展SOEC项目研究。经过几十年的发展，国际上广泛认为，SOEC已进入规模示范应用阶段。AE制氢和PEM制氢相比，SOEC电解制氢技术仍然缺乏。在这些因素中，研发关键材料已成为重中之重。SOEC电解氢是在高温下进行的，对材料的要求很高。.高度稳定的组件材料仍在开发中。

目前，国内各大研究院相继开展SOEC电解水制氢项目根据实验结果进行大规模示范应用。上海应物研究所完成了与固体氧化物电解制氢相关专业技术相关的知识产权交易；国家重点项目以中国船舶718为主。“大型储能核心技术基于高温电解水制氢和生物气高效制甲烷。”此外，内蒙古.山东.广东等地将出台氢能产业发展规划。SOEC重点项目包括电解水制氢。

氢能的大规模利用已成为一种趋势。如今，美国.日本.韩国.中国的氢能战略已经在英国和其他国家发布，氢能的发展越来越受到重视。氢能的大规模利用应首先解决氢的大规模制备问题。在选择大规模制氢技术时，能量转换效率非常重要。SOEC因为它在高温下(700~900℃）电解制氢效率接近100%。

当反应堆出口温度高于800高温水蒸气电解技术耦合时，反应堆出口温度高于800℃高温水电解氢总效率可达50%以上。根据美国能源部2019年的报告，美国能源部将是基础SOEC未来大规模制氢的发展方向之一是高温电解技术与先进的核能(高温堆)和太阳能耦合。

从长远来看，偏碱电解和PEM预计电解制氢成本将降至2.23元/Nm3和1.78元/Nm3，高温SOEC制氢成本可降至1.58元/Nm有望成为市场主流技术之一。SOEC能源可以是核能.各种可再生能源或其他高温热源。世界能源系统仍是化石能源的主体，SOEC该技术具有效率和灵活性的特点。它不仅可以与先进的核能和可再生能源相结合，还可以与化石能源和传统化工相结合，减少碳排放，实现能源的清洁和高效利用。