在新能源領(lǐng)域，一項(xiàng)具有里程碑意義的成果在四川攀枝花誕生。全球首個(gè)光解水制氫商業(yè)化項(xiàng)目正式竣工投運(yùn)，標(biāo)志著我國在該技術(shù)領(lǐng)域從實(shí)驗(yàn)室研究邁向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了重大跨越。

該項(xiàng)目名為多面體鈦酸鍶聚光制（加）氫一體站中試基地，由攀枝花城建交通（集團(tuán)）有限公司與北京納歐氫電科技有限公司攜手打造。項(xiàng)目總投資約6000萬元，占地面積達(dá)33畝，其中制氫板塊占地21畝，設(shè)備投資約3000萬元。其核心技術(shù)源自中國科學(xué)院過程研究所段東平研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多面體鈦酸鍶聚光量子制氫氧電熱一體化技術(shù)。

段東平科研團(tuán)隊(duì)的研究歷程可追溯至2012年，當(dāng)時(shí)他們便開始聚焦鈦酸鍶材料獨(dú)特的光電性能。經(jīng)過多年鉆研，2019年，團(tuán)隊(duì)陸續(xù)成功合成十八面體、二十六面體以及中空籠狀鈦酸鍶。為將全球首次合成的二十六面體鈦酸鍶的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于新能源領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)反復(fù)研制、測(cè)試其復(fù)合材料，成功提升光電轉(zhuǎn)換效率，擴(kuò)大光域響應(yīng)范圍。

項(xiàng)目主體裝置設(shè)計(jì)產(chǎn)能為年產(chǎn)300噸氫氣。目前，已安裝的24個(gè)聚光制氫反應(yīng)器和144臺(tái)定日鏡，每年可生產(chǎn)200噸氫氣。生產(chǎn)過程中，聚光后的太陽光被送入盛有催化劑和水的反應(yīng)器，以免費(fèi)的太陽光和水作為原料，在獨(dú)有的復(fù)合催化材料光電轉(zhuǎn)換界面上，分區(qū)產(chǎn)出氧氣和氫氣。氫氣經(jīng)冷卻脫水后，直接送入加氫站儲(chǔ)罐，其純度可達(dá)99.8%，氧氣純度可達(dá)98.6%。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正朝著實(shí)現(xiàn)氫氣成本21元/千克的設(shè)計(jì)指標(biāo)努力，預(yù)計(jì)用時(shí)一個(gè)月。后續(xù)，通過適當(dāng)布局改造，增加定日鏡和制氫反應(yīng)器數(shù)量，項(xiàng)目有望實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)300噸氫氣的目標(biāo)，屆時(shí)制氫成本將降至16元/千克，光氫轉(zhuǎn)化效率將超過20%。

該示范線擁有多項(xiàng)世界首次創(chuàng)新。一是全球首次在工業(yè)項(xiàng)目中采用分光、濾光鏡片，實(shí)現(xiàn)太陽光分波段有效利用紫外光和可見光；二是首次采用化工生產(chǎn)模式進(jìn)行光催化制氫，在反應(yīng)器箱體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)濃縮太陽光與水的光電轉(zhuǎn)換、催化以及分區(qū)制氫、制氧反應(yīng)；三是采用全球首次合成的二十六面體鈦酸鍶及其三維復(fù)合催化材料，在催化劑晶面調(diào)控和電子遷移方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)；四是正在攻關(guān)的“聚光制氫氧電熱一體化技術(shù)”，首次將太陽光全波段能量集中在一個(gè)工藝和一套設(shè)備上利用，是聚光制氫氧技術(shù)的延伸與升級(jí)。項(xiàng)目還在持續(xù)研究并實(shí)現(xiàn)太陽光綜合利用率、單位容量反應(yīng)器產(chǎn)氫效率、綜合光量子表觀效率等方面的最高水平，以及純綠氫生產(chǎn)成本最低等亮點(diǎn)。

段東平表示，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)做好萬噸級(jí)項(xiàng)目的全流程優(yōu)化和全過程管控，力求實(shí)現(xiàn)一次性建設(shè)、一次性投產(chǎn)、一次性達(dá)標(biāo)的最優(yōu)模式。按照規(guī)劃，2026年將啟動(dòng)建設(shè)萬噸級(jí)光解水制氫生產(chǎn)基地，助力攀枝花打造成為全球光解水制氫示范城市。