全球首个光解水制氢商业化项目投运

 中化新网讯  12月4日，经过半年时间建设调试，全球首个光解水制氢商业化项目在攀枝花市竣工投运，标志着我国光解水制氢技术实现了从实验室走向产业化应用的重大突破。

多面体钛酸锶聚光制（加）氢一体站中试基地项目由攀枝花城建交通（集团）有限公司与北京纳欧氢电科技有限公司合资共建，总投资约6000万元、占地33亩，其中制氢板块占地21亩、设备投资约3000万元，核心技术源自中国科学院过程研究所研究员段东平研究团队研发的多面体钛酸锶聚光量子制氢氧电热一体化技术。

段东平介绍说，其科研团队自2012年起，就开始研究钛酸锶材料的独特光电性能，2019年陆续合成出来了十八面体、二十六面体以及中空笼状钛酸锶。为了把全球首次合成出来的二十六面体钛酸锶的优势推广应用到新能源行业，他们反复研制、测试其复合材料，攻关提升了光电转换效率，扩大光域响应范围。

据了解，项目主体装置设计产能为年产300吨氢气，当前安装的24个聚光制氢反应器和144台定日镜每年可以生产200吨氢气。这条生产线把聚光后浓缩的太阳光送入盛满了催化剂和水的反应器，用地球上免费的太阳光和水作为光解水制氢技术的化工反应原料，在独有的复合催化材料的光电转换界面上，分区产出氧气和氢气，氢气经过冷却脱水之后就直接送入加氢站的储罐，氢气纯度可以达到99.8%、氧气纯度可以达到98.6%。

下一步，项目团队还将利用一个月的时间去努力实现氢气成本21元/千克的设计指标，并通过适当布局改造，在增加定日镜数量和制氢反应器数量之后，实现300吨/年的产氢量，届时的制氢成本也将降为16元/千克，光氢转化效率将超过20%。

段东平指出，该条示范线拥有多个世界首次：一是全球首次在工业项目上采用分光、滤光镜片，实现太阳光分波段有效利用紫外光、可见光；二是全球首次采用化工生产模式进行光催化制氢，浓缩的太阳光和水在反应器箱体内部发生光电转换和催化、分区制氢、制氧反应体系。三是采用了全球首次合成的二十六面体钛酸锶及其三维复合催化材料，在催化剂的晶面调控和电子迁移方面具备领先优势。四是正在攻关的“聚光制氢氧电热一体化技术”，是全球首次把太阳光的全波段能量集中在一个工艺和一套设备上实现利用，这也是聚光制氢氧技术的延伸和升级版。“还包括了持续研究并实现太阳光综合利用率最高、单位容量的反应器产氢效率最高、综合光量子表观效率最高、纯绿氢生产成本最低等亮点。”段东平介绍了项目的其他亮点。

段东平表示，将继续做好万吨级项目的全流程优化、全过程管控，努力做到一次性建设、一次性投产、一次性达标的最优模式。按照既定目标，2026年开始建设万吨级光解水制氢生产基地，把“阳光之城”攀枝花打造成全球的光解水制氢示范城市。