□蒋玥涵 川观智库研究员 朱炜琳

“双碳”背景下，“绿氢”是氢能行业发展的必然方向。近期公开信息显示，科学家们已攻克国产“绿氢”制备两个关键性技术瓶颈，从材料到应用的链式发展实现新突破，向产业化目标又进一步。

所谓“绿氢”，是指制备氢气一条理想的技术路线。氢气的工业化制造方式可以分成三类：“灰氢”（化石能源生产氢气，高碳排），“蓝氢”（天然气生产氢气，配合碳捕捉）和“绿氢”（用可再生能源生产的近“零碳”氢气，目前常见方法为水电解制氢法），据中国能源网分析，通过水电解制氢法，每生产1吨氢气仅排放约0.03吨二氧化碳，对比煤制氢、天然气制氢动辄10吨碳排放量，可谓实现“绿氢”制造。

但这种方法在国内推广仍面临较大困难，其涉及的两种主流方法目前都存在明显不足。其一是碱性电解水制氢方法，该工艺商业化进展相对较快，但是提取纯度低、有污染，成本对比“灰氢”“蓝氢”也过高；另一种质子交换膜电解水制氢方法目前处于商业化初期，优点是提取纯度高、无污染，缺点则是核心部件需要铂等贵金属材料，不仅成本昂贵，还严重依赖进口。

针对碱性电解水制氢的不足，中国工程院近日证实，谢和平院士团队在降低成本和污染、提高提取纯度方面取得巨大进展。该团队通过改良设备等方法实现了“无淡化海水直接电解制氢”。这种方式在解决碱性水电解制氢法的污染和低纯度问题同时，还利用海水资源和廉价海上风电把成本压低到0.3元/立方米。该技术已在福建兴化湾海上风电场成功完成中试。

针对质子交换膜电解水制氢的不足，中科大近日宣布高敏锐教授团队研发出国产新材料，有望解决核心部件之一的催化剂对进口贵金属的依赖。传统的质子交换膜电解水制氢工艺中，必须使用贵金属铂作为催化剂。而公开资料显示，我国铂进口比例达到90%。为此高敏锐教授团队成功研发出白铁矿型非贵金属催化剂。实验证实，这种新型催化剂在低耗能和高稳定性两方面都不逊于铂基催化剂，而制备所需材料均可在国内获得。