西班牙DESIREE项目开发高温固体氧化物电解技术，推动绿色制氢

一项新的欧洲科研计划正在开发高效率电解技术，以更可持续、更具成本效益、更高效率的方式从水中制取可再生氢气，并采用先进且负责任的技术路径来减少二氧化碳排放。

该项目由CENER（西班牙国家可再生能源中心） 牵头，联合10家欧洲合作伙伴及2家关联机构组成联合体。西班牙方面的参与单位包括 西班牙国家研究委员会（CSIC） 以及 萨拉戈萨大学（University of Zaragoza） 下属的阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA，CSIC与萨拉戈萨大学联合中心）。

氢是宇宙中最丰富的元素，是一种清洁且多用途的优良能源载体，能够储存并供应能量。然而，氢在自然界中极少以单质形式存在，必须从水或碳氢化合物中制取。

根据国际能源署（IEA）《2023全球氢能评估报告》指出，目前全球氢气产量中，仅约1%来自低排放来源，大部分仍通过化石燃料制取，并释放大量二氧化碳。因此，提高可再生氢气产量对于重工业、长途运输和大规模储能等领域实现脱碳至关重要。

DESIREE（全称为“增强型固体氧化物电解组件开发以提升可靠性与耐久性”）旨在推进固体氧化物电解（SOEL）技术的发展。

SOEL 技术通过高温电解将水分解为氢气和氧气。当使用可再生电力驱动时，该过程可实现零二氧化碳排放制氢。

项目时间为2026年1月至2029年6月，期间将设计、建造并验证一套40千瓦级原型系统，基于先进的电解电堆技术进行系统级优化、集成与运行性能测试。

项目将展示一种将高温电解与热化学氢气压缩相结合的一体化系统，可直接输出加压氢气。整体系统效率预计将超过85%，相比现有电解技术提高超过15%。

尽管当前SOEL系统已具备较高效率，但仍面临以下挑战：

• -长期耐久性问题
• -能耗控制问题
• -可再生能源波动条件下的运行稳定性

DESIREE 将从材料到系统设计层面全面创新。

项目将通过多项研究提升电解池及电解电堆的性能与寿命，包括：

• -开发纳米材料增强型先进电极
• -集成高耐久玻璃陶瓷密封系统
• -回收关键原材料（镍、钴、镧、锶）并重新用于电池制造
• -优化材料体系以提升长期稳定性
• -降低运行温度
• -提高系统集成兼容性

DESIREE将采用：

• -模块化、分区式系统设计（提升效率并简化维护）
• -先进换热器实现热量回收
• -利用余热压缩氢气（无需额外电力）
• -开发先进控制策略与电力电子系统，实现与可再生能源的高效协同

DESIREE是构建更清洁、更具韧性能量系统的重要一步。通过推动科学创新、可持续设计与循环制造，该项目将加速清洁氢能在工业、交通和储能领域的应用。

项目协调人、CENER氢能部门负责人 Iñigo Garbayo 表示：“DESIREE 直接支持《欧洲绿色协议》《Fit for 55 一揽子计划》以及“清洁氢能伙伴关系”目标，有助于欧盟实现2030年前温室气体减排至少55%，并在2050年前实现全面脱碳经济。”

项目总预算接近400万欧元，由“清洁氢能伙伴关系”支持，并在欧盟“地平线欧洲”计划框架下共同资助。

（素材来自：CENER 全球氢能网、新能源网综合）