中國科學院上海應用物理研究所完成國內首套20kW級高溫電解製氫加氫一體化裝置

隨著清潔能源與先進製造等國家戰略的實施
，大規模化學品、氫燃料電池汽車等應用帶動的高純氫氣需求也日益增加，清潔、高效
、低成本的製氫技術應用迫在眉睫。由中國科學院上海應用物理研究所（SINAP）設計研製的20kW級高溫電解製氫裝置完成了係統聯調，實現初步運行，各項參數達到或超過設計指標，是目前國內首套具有自主知識產權的模塊化高溫電解製氫裝置。

在中國科學院戰略性先導科技專項-變革性潔淨能源關鍵技術與示範專項和上海張江國家自主創新示範區專項發展資金重大項目的支持下，SINAP氫能技術部自2018年開始研製20kW級高溫電解製氫裝置
，完成了裝置的工藝包和施工圖開發、選址、基建和設備研製等工作
，於2019年3月完成裝置的集成安裝
，2019年底完成了裝置冷熱聯調
，實現了成功開車。2020年8月完成了裝置的升級優化，增加了高壓氫氣加注模塊並完成其調試
，至此該裝置具備了從製氫、儲氫到加氫的完整功能
，是國內首套高溫電解製氫儲氫加氫一體化裝置。該裝置采用撬塊化高度集成設計，包括氣管理、電管理
、熱管理、安全防護和控製等模塊，易於大規模拓展。裝置的製氫速率≥10Nm3/h
，儲氫壓力為41MPa，儲氫量為12kg，電解池的能耗為3.2kWh/Nm3H2。高溫電解製氫技術不使用貴金屬催化劑，可生產出不含硫、磷
、一氧化碳等雜質的高純氫氣
，能夠滿足氫燃料電池汽車
、精細化學品生產等高端
、高附加值的用氫需求。

自2010年

， SINAP開展了高溫電解製氫研究工作
，並提出了基於釷基熔鹽堆係統的多能融合新能源體係，大力推動基於核能、風能、太陽能等清潔能源的高效製氫技術研發。

2013年
，完成了1kW級高溫電解製氫係統的概念驗證與係統集成
，成功運行500小時以上
，穩定運行製氫速率達到170NL/h
，電解效率達到90%；

2015年
，研製了5kW級高溫電解製氫測試係統，製氫速率達到1.37Nm3/h

，衰減速率為2.25%/1000h；

2018年
，經過技術升級和優化設計，研製了可以穩定運行的5kW級高溫電解製氫中試裝置，製氫速率進一步提升，經過3000小時的運行測試，衰減速率小於1%/1000h，為大規模的係統集成和工程示範打下了堅實的基礎。

經過多年的科學研究和技術攻關
，SINAP已經建成了係統完備的氫能技術研發平台，開發了材料、電池
、電堆和係統集成技術，掌握了關鍵設備和電堆模組耦合等核心技術。20kW級高溫電解製氫裝置的建設與成功運行，標biao誌zhi著zhe該gai技ji術shu日ri臻zhen成cheng熟shu。下xia一yi步bu該gai裝zhuang置zhi將jiang與yu分fen布bu式shi光guang伏fu發fa電dian係xi統tong集ji成cheng，進jin一yi步bu驗yan證zheng可ke再zai生sheng能neng源yuan製zhi氫qing技ji術shu
，未wei來lai也ye將jiang與yu國guo內nei外wai企qi業ye合he作zuo

，共gong同tong推tui進jin高gao溫wen電dian解jie製zhi氫qing技ji術shu的de發fa展zhan
，實shi現xian示shi範fan應ying用yong。