95%！新型氢气电解装置生产效率破纪录 成本亦大幅下降

财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，一公斤氢能提供39.4千瓦时的能量，但通过目前的商业电解槽制造氢通常需要52.5千瓦时的能量。

澳大利亚公司Hysata表示，其新型“毛细管供电电解槽”能将能源成本降至41.5千瓦时，打破了能效纪录，同时安装和运行成本也更低。该公司承诺，在短短几年内，每公斤绿色氢气的价格就能达到1.5美元左右。

在我们期待迈向清洁能源的未来时，效率很显然是对氢能源的一大打击。氢气的单位重量或体积可储存的能量远多于电池，而且它支持快速加注。但是，当电池是一种高效的储存和释放能量的方式时，氢气似乎在每个步骤中都在浪费能量：电解、储存和运输、通过燃料电池转换为电力......它甚至还会慢慢地从金属罐中泄漏出来。

如果Hysata的新电解器技术能做到它所描述的那样，电解阶段的效率将有一个巨大的飞跃，更好地利用宝贵的清洁能源。通过从给定的能源供应中产生更多的氢气，同时减少运营中的资本性指出和运营成本，这种设备还可以推动绿色氢气的价格下降，也许会达到与“灰氢”甚至化石燃料竞争的程度。

那么它是如何工作的呢？首先需要了解目前生产氢气的主要瓶颈：由于电解液中的气泡是不导电的，它们可以粘在电极上，使电极不能接触到需要接触的液体，这降低了转换效率。

Hysata解释称，早期电解器的两个电极都淹没在电解液中，这样就会在它们周围形成气泡。在70年代，零间隙电解使阳极和阴极直接与分离膜接触，通过只允许气泡在每个电极的一侧形成而提高了效率。而最近，聚合物电解质膜技术允许阴极一侧在没有电解质的情况下运行，通过生产氢气而不通过液体冒泡，再次提高了效率。

而Hysata的“毛细管供料电解槽”继续推进了这项技术的发展。电解池底部的储液器使电解液不与阳极和阴极接触，直到它通过一个多孔、亲水的电极间分离器利用毛细作用被吸上来。因此，电解液与电极直接接触，且只在一侧直接产生氢气和氧气，中间没有任何气泡的阻碍。

由于没有水被吸引到释放气体的电极一侧，阻力进一步减少，因此两者不会互相妨碍，而且当水从分离器中被电解出来时，毛细作用会吸取更多的水来替代它。这项研究成果已于近期发表在了《自然通讯》杂志上。

Hysata团队声称，其毛细作用电解槽的效率已被证明达到了破纪录的98%，比“最先进的商用电解器”要好得多，后者最高只能达到83%的效率。

该公司还表示，这项技术也减少了电池之外的额外费用。不需要液体循环、气液分离器罐、管道、泵和配件。这种设备可以是空气冷却的，也可以是辐射自冷的，从而进一步降低了资本和运营成本，而且如果受重力限制的毛细作用的最大高度被证明是一个限制因素，那么，Hysata的技术还可以调整储液罐的位置，让电解质沿着分离器流下。

据称，所有这些因素都有助于减少电解池外的“工厂平衡”能源使用，当计算整体系统效率时，这种技术与其他技术之间的差距更大。

公司首席技术官Gerry Swiegers在一份新闻稿中说：“Hysata的整个电解槽系统被设计成易于制造、扩展和安装，提供95%的整体系统效率，相当于41.5千瓦时/公斤，而现有电解槽技术的效率为75%或更低。对于氢气生产商来说，这将大大降低资本成本。”

Swiegers还称这种设备为“一种全新的电解槽类型，与从内燃机到电动发动机的转变一样具有里程碑意义。”该公司计划将这项技术商业化，到2025年达到“十亿瓦规模的氢生产能力”，他们认为到那时每公斤氢的价格应该可以达到1.5美元。