5种电解槽技能本钱剖析！

来自世界可再生动力安排(IRENA)和欧洲专利局(EPO)的最新联合陈述提醒了电解技能的立异趋势，以加快可再生氢出产的本钱下降。

跟着越来越多的国家培养深度脱碳战略，运用可再生动力经过电解水出产氢，作为处理清洁动力难题的要害部分，有望成为动力转型的中心。

IRENA的1.5°C计划估计，到2050年，可再生氢及其衍生物将占终究动力耗费的12%。几个国家现已在其国家氢战略中包含了详细的电解槽产能布置方针。因而，为了应对日益添加的可再生氢需求，电解槽商场的特殊扩张需求与电解槽制作和布置的明显产能添加相联系。

电解槽体系本钱的下降关于进步可再生氢的竞争力至关重要，而技能立异则是完成这一方针的要害。据IRENA称，经过改善电解槽规划和制作、规划经济、用丰厚的金属代替稀缺资料、进步功率等要害战略，电解槽工厂的出资本钱能够在短期内下降40%，长时间看来有望下降80%。

今日，EPO和IRENA发布了一份关于氢气出产电解槽立异趋势的新专利洞悉陈述，运用专利统计数据提醒了氢气这一激动人心的范畴的趋势和动力。经过图表和谈论，该陈述协助方针拟定者、技能专家、公司和出资者更好地了解这些快速扩张的技能范畴。

剖析显现，自2005年以来，氢出产技能的专利请求以均匀每年18%的速度添加，远远高于动力范畴的其他范畴。2016年，电解水技能的世界专利族数量超越了化石动力制氢相关专利的数量(图1)。

图1：该图显现了2005-2020年专利族(左手边)和世界专利族(右手边)的趋势，对比了根据水电解的氢气出产工艺与运用液体或固体碳氢化合物质料的工艺。(IRENA)

该陈述还剖析了与电解水有关的五项种子技能，这对下降电解槽的本钱很重要(图2)：

1、电解电池的操作条件和结构：需求在较高的温度和压力下的操作条件，以进步电解槽的功率，而不影响膜的耐久性和功能，一起下降本钱。

2、电催化剂资料：稀缺资料（如铂）是电解槽本钱和规划扩展的首要妨碍，需求代替这些资料的处理计划，例如运用非贵金属资料。

3、隔阂：下降膜的厚度能够进步功率，然后削减电力耗费。

4、电解槽(电堆)的可堆叠性：电极、双极板和多孔传输层能够明显添加堆叠本钱。改善这些部件，包含它们的制作，能够下降资金本钱。

5、光电解法：这种技能能够将电力和氢气出产整合在一起，在当时技能成熟度和进程功率低的应战下，可能会带来本钱效益。

一些重要发现包含，2018年根据廉价矿藏的电催化剂创造的数量超越了根据更传统但更贵重的电催化剂(运用金、银、铂或其他贵金属)的创造专利，证明了对更廉价代替品的推进。以光为动力，将水分解为氢和氧的光电解技能是一项强壮的新式技能，其世界专利数量超越均匀水平，其间约50%是由大学请求的。

在地舆层面，欧洲和日本在所有五个子技能范畴的世界专利请求总量中占主导地位，超越50%。欧洲在电解槽(电堆)的可堆叠性(占该范畴专利总数的41%)、电催化剂资料(34%)和电解电池运转条件和结构(32%)方面抢先，而日本在光电解(39%)和隔阂(36%)方面排名榜首。

美国在所有技能范畴的均匀占有率为18%，而韩国在隔阂方面的占有率最高(16%)，而其他类别的均匀占有率为7%。在这五个技能范畴，我国的世界专利仅占约4%，但在纯国内专利请求量方面，我国占主导地位。

图2：这是已确认的五个子技能范畴的国家、世界专利比例的摘要图表。国家是指专利请求人地点的国家。欧洲将欧洲专利安排的38个成员国集合在一起。每一栏顶部加粗和括号内的数字是该技能范畴的世界专利请求总数。(IRENA)

在电解槽范畴观察到的巨大气势有望继续下去，并影响未来的立异。事实上，专利请求的上升趋势标明，不久还会有更多的专利会呈现，处理了在进步技能功率和出产能力的一起，下降电解槽本钱的迫切需求。

对可再生氢的需求从未如此之大，电解技能的严重立异具有巨大的商场需求，以使该技能在工业水平上进入商场。

在不久的将来，将鼓舞立异，最近在几个地舆区域施行了首要计划，专门拟定和布置可再生氢战略，将不同的举动方向结合在一起。从研讨、立异到出产和基础设施、直至扩展到世界层面。

电解槽范畴的立异是一项被广泛认可的战略，它能够使氢出产在本钱上与其他技能比较具有竞争力，并尽可能环保，然后有助于应对脱碳和加快动力转型等应战。