水電解制氫成本較高，昂貴的電催化材料是制約水電解制氫技術(shù)普及使用的關(guān)鍵。近日，國(guó)內(nèi)多家研究團(tuán)隊(duì)紛紛公布了水電解催化劑新進(jìn)展的好消息。

10月11日中南大學(xué)新聞網(wǎng)公布，中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉小鶴教授團(tuán)隊(duì)制備了一種負(fù)載氧化鎳納米晶粒的聚合物氮化碳二維納米片新材料，通過(guò)構(gòu)建具有金屬性的鎳-氮鍵形成高導(dǎo)電界面，大幅提高了催化效率。

10月8日，安徽理工大學(xué)新聞網(wǎng)也發(fā)布了新進(jìn)展的消息，該校材料科學(xué)與工程學(xué)院張雷副教授在在研究中將OER活性組分與HER活性組分整合在一起，并通過(guò)兩者之間的協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了電催化性能的互相增強(qiáng)，大幅度降低了水全分解的過(guò)電位，提高了水分解的效率。

此外，今年6月西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系張健教授團(tuán)隊(duì)在光電/電催化水分解制氫催化材料的研究中取得進(jìn)展，通過(guò)一種全新的具有連續(xù)彎曲能帶的梯度同質(zhì)結(jié)材料，促進(jìn)光生電荷載流子的分離與轉(zhuǎn)移，從而提高光電催化水分解制氫效率。

電解水制氫成本受高價(jià)催化劑限制，居高不下。貴金屬基化合物（Ru基、Ir基等）是水電解制氫目前最常用的催化材料，但其儲(chǔ)量較低，且價(jià)格十分昂貴，嚴(yán)重限制了它的大規(guī)模應(yīng)用，亟待尋找廉價(jià)的高性能電催化材料替代。

制氫的方法很多，行業(yè)內(nèi)較常用的有熱化學(xué)法制氫(如煤制氫和天然氣重整制氫等)、工業(yè)副產(chǎn)氫提純制氫、水電解制氫和太陽(yáng)能光催化分解水制氫等。

水電解制氫的優(yōu)勢(shì)在于不使用化石燃料，不產(chǎn)生有害氣體；產(chǎn)品氣純度高，可達(dá)99.7%以上；技術(shù)成熟，流程及設(shè)備簡(jiǎn)單；自動(dòng)化水平高，微機(jī)控制，操作穩(wěn)定可靠等，所以一直倍受行業(yè)關(guān)注。

但其最大的劣勢(shì)在于成本相對(duì)較高，據(jù)工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)李毅中介紹，在合理的原材料價(jià)格和電價(jià)的前提下每kg氫氣成本不同，煤制氫約10元，天然氣、石腦油、重油、甲醇制氫約17元，工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純21元，而水電解制氫30元。

水電解制氫中主要的成本即是昂貴的催化劑。如果降低電解水制氫的成本？研制出廉價(jià)、高效而又穩(wěn)定的催化劑，成為學(xué)界的一個(gè)重要研究方向。

除此之外，耗電量也是水電解制氫的一個(gè)難題，但是隨著風(fēng)電水電資源的開(kāi)發(fā)利用，利用好棄水、棄風(fēng)、棄光“三棄”，用電成本會(huì)穩(wěn)步下降。

日前，國(guó)際能源署（IEA）與中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院在北京聯(lián)合發(fā)布的《氫的未來(lái)—抓住今天的機(jī)遇》報(bào)告預(yù)測(cè)，隨著可再生能源成本的下降以及制氫規(guī)模的擴(kuò)大，到2030年，從可再生能源中制氫的成本或?qū)⑾陆?0％，燃料電池、燃料補(bǔ)給設(shè)備和電解槽（用于電解水制氫）都將從大規(guī)模制氫中受益。水電解制氫技術(shù)的發(fā)展前景可期。

一百多年來(lái)，國(guó)外涌現(xiàn)出眾多著名的水電解制氫生產(chǎn)廠商，如挪威Hydro公司，德國(guó)Lurgi公司，比利時(shí)范登堡IMET公司，加拿大多倫多電解槽有限公司，意大利米蘭NeNora公司，美國(guó)德立臺(tái)等。

如今，我國(guó)也發(fā)展成為名副其實(shí)的水電解制氫產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)品數(shù)量及規(guī)格種類在國(guó)際上都可位居前列，涌現(xiàn)出一批很有實(shí)力的企業(yè)，比如中船重工718研究所。

718所創(chuàng)立于1966年，在制氫領(lǐng)域一直領(lǐng)先，七一八所擁有中國(guó)最大的電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)基地，壓水電解制氫裝置生產(chǎn)銷售超一千套，氫氣干燥、純化裝置、變壓吸附裝置、甲醇制氫裝置等400多臺(tái)套，累計(jì)產(chǎn)值超30億。