重要突破！中国石油成功研制国内首套解耦型平方米级光电制氢装置！

中国石油报 2025-10-11

近日，中石油深圳新能源研究院有限公司（简称深圳院）成功研制出国内首套解耦型平方米级光电制氢装置，并在户外环境下实现连续稳定运行。

近日，中石油深圳新能源研究院有限公司（简称深圳院）成功研制出国内首套解耦型平方米级光电制氢装置，并在户外环境下实现连续稳定运行。这一成果标志着中国石油在太阳能直接制氢技术工程化应用方面取得重要突破。

当前，我国氢能发展面临结构和成本的双重挑战。对绿氢而言，以每千瓦时0.3元的电价计算，电解水制氢成本高昂，经济性明显不足。因此，发展短流程、高集成、快响应的新型制氢技术，成为行业的迫切需要。

在此背景下，深圳院加强攻关，研发出太阳能直接制氢装置。该装置采用自主研发的新型平方米级阵列式光电制氢一体化结构和高性能光电极材料，不仅大幅降低了制造成本，而且显著提升了系统的可维护性与扩展能力。在户外试验中，该装置在自然光照条件下运行稳定。测试数据显示，在日均7小时光照条件下，装置每平方米可生产约30升绿氢，装置光氢转换效率达到国际先进水平。

在自然光照条件下，装置实现连续稳定运行，运行数据显示，其在不同光照强度下均保持良好响应，产氢速率峰值达152 mL/min，最大表观太阳能制氢转化效率达到2.8%，达到国际领先水平；连续运行期间，日平均产氢速率约为73 mL/min，平均光转氢效率为1.4%，同时验证了光电制氢装置对太阳能波动性的强适应能力。根据日运行估算，一平米的辐照面积下日照7小时可生成约30升绿氢。平米级光电制氢装置的成功运行充分验证了深圳院在光电催化材料、反应器设计及系统集成方面的技术，为后续规模化应用推广奠定了坚实基础。

该平米级光电制氢装置的核心优势主要体现在三方面：一是成本可控。组件采用非贵金属材料，解耦型反应结构省去昂贵分离膜，在单一装置上实现光-氢转化进而简化了中间环节，有效降低设备投资与运行维护成本；二是适应性强。装置具备优异光照响应及环境适应能力，特别适用于风光资源丰富、电网覆盖有限的偏远地区；三是绿色低碳。直接利用太阳能制氢，同时可与有机废水处理耦合，实现环保与产氢协同。未来，该技术可广泛应用于油气和炼化领域的绿色氢源生产、沙漠或沿海地区太阳能制氢场等场景，为中国石油推进绿色低碳转型、构建完整氢能产业链提供关键技术支撑。

本文内容来源于中国石油报等公开信息，“新能源技术与装备”整理，责任编辑：胡静，审核人：李峥