

全球首条聚光解水制氢生产线
在攀枝花投运
太阳初升,144台多边形定日镜缓缓转动,将太阳光精准聚集在聚光反应塔上的24台制氢反应器中,光与水的化学反应在反应器的两端分别产出了纯度99.8%的氢气和纯度98.6%的氧气。
2025年12月4日,在攀枝花西区,这个昔日的“百里钢城”、如今的“中国钒钛之都”,创造了一项新的世界纪录:全球首条基于“聚光解水制氢”技术的生产线正式投运,生产线一期占地33亩,其中制氢占地21亩,年制氢产能约200吨。

光与氢的“最短路径”

传统制氢技术能量转换过程较为繁琐,多面体钛酸锶聚光量子制氢技术是一条更为“直接”的路径,利用太阳光直接提供分解水所需的能量,实现从太阳能到氢化学能的“一步式”能量跨越,结合聚光工艺,高浓度太阳光在封闭的反应器中以量子激发态激增光生电子-空穴对的产生,进而非线性地提高产氢效率和产氢速率。
实验室测试数据显示,当紫外线的光强提高48倍时,制氢速率非线性增大近200倍。攀枝花商业化制氢项目的成功投运为我国氢能产业开辟了一条全新的技术路线,其成本低、占地小、易放大的突出优势,可助力提高中国在全球可再生能源制氢领域的规模化集群优势,甚至影响全球能源格局的变化。
光解水制氢的价值不仅在于提供了一种新的制氢方法,更在于它重新定义了太阳能利用的边界——将最丰富的可再生能源与最清洁的能源载体直接连接,跳过所有中间转换环节,创造了一条自然界最直接、最高效的能量转化路径。


纳欧氢电研发历程

纳欧氢电首席科学家段东平教授科研团队自2013年起,以六面体钛酸锶为基础开始研究材料独特的光电性能,2019年陆续合成出来了十八面体、二十六面体以及中空笼状钛酸锶。

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第一阶段
第一阶段的研究与开发工作在实验室完成,团队通过系统性地反复试验,实现了核心材料合成技术的验证与迭代优化。历经多轮制备工艺的探索与参数调整,成功合成出具有特定形貌与高催化活性的二十六面体钛酸锶,完成了钛酸锶从“六面体”到“多面体”这场材料学的革命。在此基础上,团队依托自主设计与搭建的专用实验仪器与测试设备,构建了完整的聚光催化反应测试平台,开展了系列的聚光性能试验,全面验证并打通了从光能捕获、催化反应到氢气析出的全流程工艺路线,为该技术路径奠定了坚实的技术可行性基础。
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第二阶段
第二阶段在郑州中试基地顺利完成,该阶段聚焦于MW级多面体钛酸锶聚光制氢示范线的系统化运行与验证。在持续一年的完整测试周期内,团队全面开展了聚光制氢技术的大型化性能测试与稳定性评估。测试结果表明,反应器的产氢速率达到10m3/h·m3,关键指标符合设计预期。基于实测数据进行的经济性测算显示,规模化推广后的制氢成本可控制在约8—12元/kg范围内,该成本水平显著提升了该技术路线的经济竞争力与可行性。
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第三阶段
第三阶段在攀枝花西区,建成了全球首条聚光全解水制氢加氢一体站200吨/年商业线。在自然太阳光照射条件下,单位体积反应器制氢速率达到13m3/(m3·h),较传统二氧化钛基光制氢装备提升100倍以上;生产1公斤氢气仅消耗9升去离子水,较传统工艺节水65%;氢氧分离纯度分别达到99.8%和98.6%,经过低能耗纯化处理即可满足燃料电池级氢气应用标准;装备整体能耗较传统电解水制氢降低75%,且全程无碳排放,符合“零碳制氢”的产业发展要求。
在制氢效率、催化剂稳定性、综合能耗等核心指标上实现领先,各项指标填补了国内外聚光制氢装备的技术空白。


从单点突破到系统重塑

这项技术的产业化,将以攀枝花为重点带动更多区域加入绿氢制备阵线中,重塑氢能应用生态。
据国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》,预计到2030年,全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆,到2050年氢能源需求量将是目前的10倍。
另据中国氢能联盟的预计,到2050年氢能将在中国终端能源体系中占比至少达到10%,氢气需求量接近6000万吨,可减排约7亿吨二氧化碳,产业链年产值约12万亿元。
多面体钛酸锶聚光量子技术的成熟将成为这一目标重要推进器和加速器,成为绿氢供应主流技术之一。

(纳欧氢电首席科学家段东平教授发言画面)
纳欧氢电,以材料之新、技术之极、产业之实,助力全球能源转型,共创零碳美好明天。

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