瑞士清洁科技公司SoHHytec用光电化学专利技术研发太阳能制氢系统

瑞士清洁科技公司SoHHytec成立于2020年，该公司基于集成光电化学装置的创新专利技术，只利用太阳和水就能同时生产氢气、电力和热能。其太阳能制氢系统的转化率可达70%，并能直接部署在氢气使用地点，减少运输环节。

SoHHytec是瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的衍生公司，由Saurabh Tembhurne博士和Sophia Haussener教授联合创立。

氢气，被认为是未来重要的清洁燃料。与传统的碳氢化合物燃料相比，氢在燃烧时只产生水，这意味着它在减少二氧化碳排放方面可以发挥重要作用。

目前，全球96%的氢气都是利用不可再生且存在严重污染的传统化石燃料生产的，而将生产出来的氢气运送到使用终端的运输成本，甚至比生产氢气的成本还要高出2-3倍。制造氢气最可持续的方法之一是利用太阳能将水分解为氢气和氧气，然而，这种方法在经济上尚不可行，因为很难实现规模化生产。

SoHHytec的太阳能制氢系统Arb，基于专利的光电化学技术，集成光伏装置和电解装置，集中利用太阳辐射产生电能，并驱动水电解产生氢气。SoHHytec达到了前所未有的70%的太阳能制氢转化率，并能直接部署在氢燃料使用地点，减少运输环节。

SoHHytec的太阳能制氢系统也被称作“人造树”，因为其制氢过程与植物光合作用产生氢气、氧气极为相似。Arb系统拥有一个直径7米的抛物面聚光圆盘，可通过反射将太阳辐射集中到串联多接面III-V半导体太阳能电池上来产生电能，并通过聚合物电解质膜电解槽驱动电解水来生产氢气和氧气。该圆盘集中的太阳辐射能量约为太阳正常辐射的1000倍，并能根据太阳位置自动旋转，每天持续追踪太阳6-8小时，最大限度地提高氢气产量，甚至在夜间或阴天都可以通过连接外部电源继续产生氢气。

除了转化为电能外，Arb系统上集中的太阳辐射还可以转化热能。SoHHytec利用换热器将Arb系统产生的废热提取出来，可用于建筑物内的空间供暖或热水，或为工业流程提供燃料。此外，通常被视为副产品的氧气，也可被医院用于治疗呼吸衰竭患者。

Arb系统的新型光电化学专利技术使其太阳能利用率最高能达到70%，且只需占用很小的地面或屋顶空间，相比其他太阳能制氢技术具有更大的成本优势，就地安装也极大减少了运输环节的成本和污染。据估计，Arb制氢系统的使用寿命可达20年，并且在寿命期内只需要进行少量维护，进一步降低了太阳能制氢的生产和维护成本。

SoHHytec的太阳能制氢系统可以满足工业（化肥、化学品、交通等）、住宅、航天和农业部门的生产需求。

目前，SoHHytec已经建造了一个千瓦级的试点工厂。该工厂首次在太阳能制氢领域突破了1千瓦的产能上限，可在8小时内生产约半公斤氢气，等效输出功率超过2千瓦。

SoHHytec正在建造一个新的试点工厂，该工厂将安装5个更大（直径为9米）、总功率为20兆瓦的Arb系统，为瑞士一家金属加工公司提供氢气和热量用于制造不锈钢管。

SoHHytec也在同步探索瑞士以外的市场。美国加利福尼亚州即将敲定修建一座由一千套Arb系统构成的“人造树公园”，该“公园”的年产氢量预计将高达2400吨，可为重型运输提供绿色燃料，满足大约150辆日行500公里卡车的动力需求。与此同时，SoHHytec还在与印度的电力生产商、化工业者以及运输公司就用氢气替代卡车和火车使用的柴油进行商讨。

2022年初，SoHHytec完成了200万美元的种子轮融资，计划进一步开发和部署用于工业场景的制氢系统。SoHHytec希望通过可及、便捷、可持续的氢气生产，助力全球经济脱碳的共同使命。