赣南师范大学“驭光赋能”团队：笃行不怠，为绿氢制备产业化注入科技新动能

近日，赣南师范大学“驭光赋能”本科生科研团队在粟文香同学的带领下在绿氢制备领域取得重要进展。团队创新性地将生物质耦合制氢与钙钛矿光伏适配技术相结合，提出一种光-氢一体化驱动制氢新方案。当前，绿氢制备成本高、太阳能利用率低是制约产业发展的核心瓶颈，该团队提出的新技术方案将为实现绿氢规模化应用蓄力赋能。

在“双碳”目标深入推进的背景下，氢能作为战略性清洁能源，正驱动交通、工业、储能等领域加速转型。利用光伏等可再生能源电解水制备的绿氢，可实现全过程零碳排放，是我国能源结构转型的核心支撑。然而，当前绿氢制备仍面临三大挑战：一是制氢效率偏低，传统单极制氢产氢效率处于较低水平；二是太阳能输出功率与电解槽工作功率难以匹配，光伏利用率受限；三是阳极催化剂依赖贵金属，反应动力学缓慢，推高了制氢成本。

“驭光赋能”团队经调研发现，现有技术路线过度关注单一环节优化，忽略了系统层面的集成创新。“就像光伏发电和电解制氢各自都很成熟，但放在一起却不那么稳定，我们需要从系统角度重新设计。”团队负责人表示。

在指导老师的带领下，“驭光赋能”团队正式成立，开启探求光伏驱动绿氢制备系统集成创新的征程。

在研读上百篇相关文献后，团队从阳极反应改性和光伏系统适配两个维度寻找突破口，最终锁定生物质糠醛耦合制氢与钙钛矿光伏灵活适配作为核心技术路径。

团队创新性地将生物质平台分子糠醛引入阳极反应。传统电解水中，阳极析氧反应能耗高、动力学慢；而糠醛氧化反应可替代析氧反应，大幅降低了阳极反应能垒，同时阳极不仅产生氢气，还生成高附加值的糠酸，实现“制氢+高值化学品”协同生产。

在光伏适配方面，团队引入钙钛矿光伏技术，利用其效率高、可柔性制备、成本较低的优势，采用四端法将光伏组件与电解槽直接连接，实现最大功率点跟踪匹配。自研钙钛矿光伏模组可直接为电解槽供电，构建完全自驱动的光-氢一体化制氢系统。

在此基础上，团队将两项技术集成，开发出双极产氢电解槽装置。据介绍，该装置具有三大特点：一是阴阳两极均产氢气，相同时间产氢量大幅提升；二是使用非贵金属催化剂，常温常压运行，制氢电压大幅降低；三是光伏灵活适配，解决了太阳能利用率低的难题。

负责人表示，这项技术不仅通过生物质耦合降低了制氢能耗，而且利用钙钛矿光伏实现了绿色电力驱动，从源头到过程全链条降碳。本次创新对于我国绿氢产业降本增效提供了新思路，具有重要参考意义。

团队成员利用课余时间接力科研工作，形成催化剂制备、光伏适配、系统集成三大核心技术壁垒，已申请多项相关专利。团队依托学校基础化学实验教学示范中心等平台，获得学校专项实验资金支持。

项目指导老师表示，该项目团队下一步将锚定产业化目标，全力推进产品的中试放大与工艺包开发。学院将依托产学研合作基地，重点突破规模化制备中的稳定性与一致性难题，建立覆盖中试全流程的产品性能数据库与安全风险防控体系。未来，各方将持续深化科教融汇、产教协同，让学生在解决真问题、真难关中锤炼创新本领，以更扎实的科研成果为我国能源结构绿色转型贡献科技力量。（李旭、粟文香、谢婷）