绿色氢气催化剂推进工业规模生产

绿色氢气中的铱瓶颈

通过使用可再生电力电解水生产的绿色氢气被广泛认为是脱碳无法直接采用电力的工业过程的关键——钢铁生产、航运、化学合成和长期储能。这项技术可行且正在扩展，但存在材料问题。

质子交换膜（PEM）电解槽在效率和动态响应方面优于碱性系统，需要铱作为阳极氧析反应的催化剂。铱是地球上最稀有的元素之一，全球年产量约为7至8吨，主要是南非白金开采的副产品。如果全球电解槽行业要达到数百吉瓦的装机容量，铱的需求将大幅超过供应。

瑞典初创公司Ionautics拥有皇家理工学院（KTH）和瑞典RISE研究所的渊源，已花费五年多时间开发解决方案：蒸汽沉积多孔铱层，与传统PEM电极设计相比，使用极其较少的金属量就能实现强大的催化性能。

五年验证技术

Ionautics方法使用高功率脉冲磁控溅射创建纳米结构铱涂层，具有相对于沉积材料量的极高表面积。高表面积是催化剂有效的原因——更多铱原子可用于电化学反应，因此需要更少的总材料来驱动给定的氢气生产量。

扩展测试已证明涂层在超低铱负载下实现基准性能——低于每平方厘米0.1毫克，而传统负载为每平方厘米0.3至1.0毫克或更高。瑞典能源署已资助这项研究，现已进展到全面工业生产准备阶段。

同时：欧洲最大的绿色氢气工厂继续推进

与此同时，thyssenkrupp nucera与Moeve签署合同，为西班牙Onuba项目提供300 MW碱性水电解技术，该项目被描述为南欧最大的绿色氢气工厂。该合同涵盖15个标准化的20 MW电解槽单元，反映了模块化组装方法，可实现比定制工程装置更快的部署。西班牙南部的太阳能资源使该设施能够为伊比利亚市场和潜在的向北欧氢气出口提供服务。

thyssenkrupp nucera同时宣布了第二份合同：与Juno Joule签署的前端工程设计合同，用于印度260 MW电解槽工厂，针对绿色氨生产，主要用于向欧洲出口作为氢气载体。印度项目目标在2026-27财年进行最终投资决定，反映了新兴的全球绿色氢气贸易结构，其中生产在可再生资源充足的地区进行，产品由缺乏足够国内产能的工业经济体消费。

本文基于PV Magazine的报道。阅读原文。