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【碳索視界】鄂爾多斯市“世界級(jí)新能源產(chǎn)業(yè)”發(fā)展探索實(shí)例：高溫堿水電解槽關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)與裝備研制

  • 來(lái)源：碳中和研究院
  • 發(fā)布時(shí)間：2024-09-03
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2022年9月7日，為促進(jìn)我市重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新突破與應(yīng)用，推進(jìn)我市國(guó)家創(chuàng)新型城市建設(shè)，在鄂爾多斯市人民政府領(lǐng)導(dǎo)下，鄂爾多斯碳中和研究院與清華大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展清華大學(xué)—鄂爾多斯碳中和協(xié)同創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)合作，與史翊翔教授團(tuán)隊(duì)合作的《高溫堿水電解槽關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)與裝備研制》為專(zhuān)項(xiàng)之一，旨在提升氫能裝備效能，降低設(shè)備制造成本和用電成本，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)降本增效。

項(xiàng)目針對(duì)水分解反應(yīng)能壘高、速率慢及電催化劑反應(yīng)速率慢導(dǎo)致的電位高、能耗高等問(wèn)題，研發(fā)出新型高效電解水陰、陽(yáng)極催化電極，并開(kāi)發(fā)高比表面積、低析氫析氧過(guò)電位的電催化劑制備技術(shù)，設(shè)計(jì)的高溫堿性電解槽，順利完成多項(xiàng)測(cè)試，可在100kW功率穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)1000小時(shí)電解效率衰減率小于1%（約0.753%）。

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設(shè)備多次完成連續(xù)24h溫度為130℃條件下持續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總能耗低于4.5kWh/Nm3，電耗節(jié)省0.6kWh/Nm3以上，綠氫成本降低1.2元/kg以上（0.2元/kWh電價(jià)）。同時(shí)，通過(guò)電解系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)及有效熱管理，結(jié)合風(fēng)、光等綠電來(lái)源，一體化實(shí)現(xiàn)高溫堿性水電解與可再生能源利用。

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2024年7月26日，鄂爾多斯市舉辦的世界新能源新材料大會(huì)上，該項(xiàng)目為清華大學(xué)與碳中和研究院聯(lián)合發(fā)布的重大前沿科技成果——以氫能為樞紐的低碳/零碳智慧園區(qū)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)提供了技術(shù)支持，是可再生能源大規(guī)模制取綠氫應(yīng)用場(chǎng)景的核心技術(shù)，對(duì)鄂爾多斯市打造氫能新能源示范城市、建設(shè)并完善氫能產(chǎn)業(yè)鏈、助力實(shí)現(xiàn)碳中和具有重要意義。

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該項(xiàng)技術(shù)的落地是貫徹落實(shí)鄂爾多斯市“世界級(jí)新能源產(chǎn)業(yè)”高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的有力探索，未來(lái)，鄂爾多斯碳中和研究院將持續(xù)推進(jìn)一批科技含量足、產(chǎn)業(yè)層次高、發(fā)展前景好的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目相繼落地，為我市經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。