在新能源領(lǐng)域，一項(xiàng)具有里程碑意義的成果在攀枝花市誕生——全球首個(gè)光解水制氫商業(yè)化項(xiàng)目正式竣工投運(yùn)。這一項(xiàng)目的落地，標(biāo)志著我國(guó)光解水制氫技術(shù)成功跨越實(shí)驗(yàn)室階段，邁向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的新征程。

該項(xiàng)目名為多面體鈦酸鍶聚光制（加）氫一體站中試基地項(xiàng)目，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合資建設(shè)。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)源于中國(guó)科學(xué)院過程研究所研究員段東平研究團(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)特的光電性能展開研究。經(jīng)過多年努力，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)用于新能源行業(yè)，團(tuán)隊(duì)反復(fù)進(jìn)行研制與測(cè)試，不斷提升其復(fù)合材料的光電轉(zhuǎn)換效率，擴(kuò)大光域響應(yīng)范圍。

從項(xiàng)目產(chǎn)能來看，主體裝置設(shè)計(jì)年產(chǎn)氫氣300噸。目前安裝的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。該生產(chǎn)線將聚光后的太陽光引入盛有催化劑和水的反應(yīng)器，以太陽光和水作為原料，在獨(dú)有的復(fù)合催化材料的光電轉(zhuǎn)換界面上，實(shí)現(xiàn)氧氣和氫氣的分區(qū)產(chǎn)出。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)有著明確的目標(biāo)規(guī)劃。接下來，將利用一個(gè)月時(shí)間，努力實(shí)現(xiàn)氫氣成本21元/千克的設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過適當(dāng)布局改造，增加定日鏡和制氫反應(yīng)器數(shù)量，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%。

這條示范線擁有諸多世界首次的創(chuàng)新成果。其一，全球首次在工業(yè)項(xiàng)目上采用分光、濾光鏡片，實(shí)現(xiàn)太陽光分波段有效利用紫外光、可見光；其二，全球首次采用化工生產(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)換和催化、分區(qū)制氫制氧反應(yīng)體系；其三，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，在催化劑的晶面調(diào)控和電子遷移方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)；其四，正在攻關(guān)的“聚光制氫氧電熱一體化技術(shù)”，全球首次將太陽光的全波段能量集中在一個(gè)工藝和一套設(shè)備上實(shí)現(xiàn)利用，是聚光制氫氧技術(shù)的延伸與升級(jí)版。項(xiàng)目還在持續(xù)研究，力求實(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的最高化，以及純綠氫生產(chǎn)成本最低化。

段東平表示，后續(xù)將繼續(xù)做好萬噸級(jí)項(xiàng)目的全流程優(yōu)化與全過程管控，追求一次性建設(shè)、一次性投產(chǎn)、一次性達(dá)標(biāo)的最優(yōu)模式。按照既定目標(biāo)，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“陽光之城”攀枝花成為全球光解水制氫示范城市。