效率高达98%！Hysata毛细管电解槽打破了世界记录

　　Hysata世界领先的氢电解技术已经在全球舞台上得到认可，突破性的研究今天发表在顶级同行评议的科学杂志《自然通讯》上。

　　该研究证实，Hysata公司的“毛细管供料电解槽”能够以98%的能效从水中生产绿色氢，远高于国际可再生能源机构(IRENA)2050年的目标，并显著优于现有的电解技术，使生产氢的成本远低于2澳元/公斤(1.5美元/公斤)。

　　绿色氢对于钢铁、重型运输和化工等难以减排的行业至关重要。能源转型委员会(Energy Transitions Commission)预计，到2050年，绿色氢的需求将增长到每年5-8亿吨，以满足这些领域的需求，从而创造出一个价值数万亿美元的新产业。

　　然而，目前，绿色氢过于昂贵，无法与化石燃料竞争，这在很大程度上是由于现有电解槽的低效率。Hysata公司的超高效率电解槽将使绿色氢能具有竞争力，加速全球脱碳和提高能源安全。

　　这项技术是由伍伦贡大学（University of Wollongong）的科学家发明的，在知识产权集团和清洁能源金融公司(CEFC)的支持下，Hysata现在正在将其商业化。

　　Hysata首席执行官保罗·巴雷特(Paul Barrett)表示，该公司正走在一条明确的道路上，将世界上最高效的电解槽商业化，并在2025年达到吉瓦规模的氢气生产能力。

　　“全球走向净零的势头为绿色氢和电解槽创造了巨大的机会。经济将最终决定哪一种技术胜出，而凭借我们世界一流的效率，Hysata将在这个新的全球市场中处于领先地位。”

　　“我们的电解槽将提供世界上最低的氢气成本，节省氢生产商数十亿美元的电力成本，并使绿色氢比基于化石燃料的灰色氢更具竞争力。”

　　“到本世纪20年代中期，我们的技术将使氢气生产成本低于每公斤1.5美元，远早于普遍预期的澳大利亚和全球成本目标。这对于使绿色氢在商业上可行和脱碳难以减排的行业至关重要。”

　　“Hysata将为澳大利亚领先的制造商和出口商提供电解槽，计划建立一个试点电解槽制造工厂，并在2022年雇佣几十名高技能专家。”

　　“绿色氢预计将成为一个万亿美元的行业，该行业的支柱是电解槽。鉴于实现净零排放的紧迫性，我们正在加速尽可能快地扩大规模。我们的电解槽设计优雅，非常适合大规模生产。”

　　“氢技术的这一重大变革将加速全球氢经济，降低澳大利亚乃至全球的绿色氢生产成本，使澳大利亚成为电解槽和绿色氢生产的领跑者。”

　　Hysata首席技术官Gerry Swiegers表示，Hysata电解系统的整体设计比现有技术更简单。

　　“电解槽已经有200年的历史了，然而，生产绿色氢需要大量的可再生电力，以及电解槽的整体成本，这阻碍了绿色氢的大规模应用。”

　　“Hysata的整体电解槽系统旨在简化制造、扩展和安装，提供95%的整体系统效率，相当于41.5kWh/kg，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，这将大大降低生产绿色氢的设备和运营成本。”

　　Swiegers总结道：“Hysata很自豪能够走在这项技术创新的最前沿，并推出了一种全新的电解槽，这具有里程碑意义。”

　　那么它是如何工作的？

　　首先我们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，阻碍了它们与液体的接触，这降低了转换效率。早期的电解槽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，通过生产氢气而不用再通过液体冒泡，这再次提高了效率。

“毛细管供料电解槽”技术示意图

　　而Hysata的“毛细管供料电解槽”继续推进了这项技术。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。

　　在《自然通讯》上发表的一篇同行评议论文中，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%，大大优于“目前最先进的商业化电解槽”，后者的效率为83%。同时，这种新型电解槽的气体交叉率极低，这一点也至关重要，因为在适当的温度和浓度下，氢气-空气混合物非常容易爆炸。

电解槽技术发展示意图

　　（素材来自：Hysata 全球氢能网、新能源网综合）