12月4日，美国能源部(DOE)发布《氢计划：水电解技术评估》报告，详细阐述通过电解技术降低清洁氢生产成本的途径。该报告指出，电解技术有潜力实现DOE氢计划(Hydrogen Shot™)的目标，即将清洁氢的生产成本降低至每公斤1美元。报告详尽阐述了实现这一目标所必须采取的创新路径与技术突破，包括制造能力提升、技术效率优化以及综合能源系统的改进。
具体来看，该报告分析了五种电解槽技术。其中，质子交换膜电解槽(PEM)商业化程度高，已用于大规模制氢；碱性电解槽(ALK)是最成熟的电解槽技术，已部署容量最大；氧离子传导固体氧化物电解槽(O-SOEC)处于商业化初期，已在美国开始示范；阴离子交换膜电解槽(AEM)是一种有潜力的技术，但商业化程度低；质子传导固体氧化物电解槽(P-SOEC)是一种低温替代O-SOEC的技术，但商业化程度低，仍在研发中。
报告使用2020年美元为基准，并主要关注制氢成本，不包括储存等其他成本。三种商业化程度最高的电解槽技术的当前成本分别为：在使用电网电力时，PEM每千克氢气成本为6.00-7.20美元，ALK每千克氢气成本为5.00-5.50美元；在使用电网电力和天然气供热时，O-SOEC每千克氢气的成本为7.00-8.00美元。
图丨PEM电解槽系统和电堆成本结构（假设采用1兆瓦电堆、1兆瓦系统，年产能1吉瓦）
图丨碱性电解槽系统和电堆成本结构（假设采用4兆瓦电堆、50兆瓦BOP模块，年产能1吉瓦）
图丨氧离子传导固体氧化物电解槽系统和电堆结构（假设采用50千瓦堆栈、1吉瓦系统，年产能1吉瓦）
报告指出，为了实现美国能源部提出的“111”计划目标，需要通过技术进步、制造规模化、清洁能源系统集成以及其他方面的努力，大幅降低清洁氢气的生产成本，使其成为未来清洁能源体系的重要组成部分。
（转自：氢能源燃料电池电动汽车）
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