在全球能源转型的浪潮中，氢能源正以清洁、高效、可再生的特性，成为未来能源体系的关键拼图。同时，随着《中华人民共和国能源法》在2025年1月1日正式实施，氢能正式列入与石油、煤炭、天然气等同级管理，从法律层面确立了氢能的重要地位。
数据来源：华经产业研究院
而氢能的产业链非常长，包括制、储、运、用，四个方面，首先就是“制”，最能大规模推广的就是电解水制氢技术，但是电解水制氢，长期受困于成本与能耗的双重掣肘——贵金属催化剂价格高昂、电解系统效率低下、工业级电极制备困难且设备昂贵等问题，导致绿氢成本居高不下，商业化进程举步维艰。
在此背景下，景德镇先进陶瓷研究院凭借多年技术积累，推出低成本电解水制备氢气催化剂项目，以创新材料与系统设计双轮驱动，为绿氢产业开辟了一条高效、可持续的发展路径。
据了解，景德镇先进陶瓷研究院自2022年注册成立以来，便致力于面向航空航天、国防、生物医疗、通讯等领域，开展先进陶瓷材料的科技成果转化和创业孵化服务。在氢能源领域，研究院紧跟国际前沿，聚焦电解水制氢技术瓶颈，组建了一支由多位教授、博士领衔的科研团队，历经数年潜心研发，终于突破了低成本、高效能电解水制氢催化剂的技术难关。
研究院相关技术认识透露，高效电解水制氢技术依赖钌（Ru）、铱（Ir）、铂（Pt）等贵金属催化剂，其稀缺性与高昂成本直接推高了制氢成本。针对这一痛点，研究院团队另辟蹊径，创新性地将尖晶石、碳材料与金属基底结合，研发出具有三维网络结构的OER（析氧反应）电极。该电极通过独特的微纳结构设计，实现了超亲水/超疏气的表面特性，在电解过程中可快速促使气泡脱离电极表面、促进电解液渗透，显著提升催化效率。
电化学测试数据显示，其过电势较传统电极降低20%，反应活性提升35%，在500 mA/cm²的工业级电流密度下，可连续稳定运行250小时无衰减，超过大多数同类产品性能。
更为关键的是，该电极通过规模化生产工艺优化，将成本压缩至市售产品的60%。研究院采用溶液法、共沉淀法等低成本制备技术，结合三维网络结构的自支撑特性，省去了传统喷涂工艺中昂贵的设备投入与复杂工序，单片电极制造成本较市售产品降低约40%。目前，研究院已实现大尺寸电极的稳定量产，并完成工业条件下的单次400小时、累计1200小时的连续测试，较市售电极效率提升16%，能耗降低7%，为绿氢大规模生产提供了经济可行的解决方案。
从市场视角来看，绿氢产业的痛点已从技术可行性转向经济可行性。当前，全球绿氢项目多因成本过高而停滞，电解水系统设计缺陷导致的电能损耗、催化剂涂覆设备昂贵带来的制备成本等问题，成为制约产业化的核心障碍。
景德镇先进陶瓷研究院的解决方案通过“大规模制备的非贵金属自支撑催化电极 + 新型电解水系统设计”的组合拳，直击行业痛点。在电解系统层面，研究院同步推进电解槽结构与电解液循环系统的优化设计。针对工业级电解槽对大尺寸催化电极的需求，团队开发了新型电解槽，通过流道设计与材料创新，增强了电解液的流动性和传质效率，进一步降低了系统能耗。实验室数据显示，结合自研催化剂的电解水系统，在相同制氢量下，综合能耗较传统系统降低15%-20%，这一突破性进展有望改变绿氢成本居高不下的现状。以年产1万吨绿氢的电解水项目为例，采用研究院技术后，设备投资成本可降低约30%，运营成本下降25%，全生命周期成本降低可达40%，这一数据对氢能汽车、燃料电池、分布式能源等应用场景具有极强的吸引力。
值得关注的是，研究院的技术突破不仅体现在实验室数据，更在于其工业化落地的可行性。大尺寸自支撑电极的规模化生产能力，使其能够无缝对接工业级不同尺寸电解槽需求。此外，团队还研发出了可拆卸流道结构的电解槽，结合3D打印技术可定制化替换电解槽关键部件，这大大减少了电解槽维护成本，为绿氢项目的长期稳定运行提供了保障。
展望未来，随着氢能产业的政策红利逐步释放，低成本、高效率的电解水制氢技术将成为市场竞逐的焦点。景德镇先进陶瓷研究院凭借其在材料创新与系统设计上的双重优势，不仅为绿氢产业提供了降本增效的核心技术，更通过工业化验证，构建了从催化剂研发到电解系统集成的完整技术链。这一技术路线若能实现规模化推广，将有望改变绿氢产业格局，推动我国氢能经济增长。