通过风能和太阳能等可再生能源电解水制氢被称为绿氢。绿氢是一种优良的能源，因为它取之不尽、无污染、无排放。
氢能在工业、交通、发电、储能等领域都有很好的用途。随着各国承诺到2050年左右实现净零排放目标，他们都在努力寻找化石燃料的替代品，因此全球对氢能的兴趣显著增加。许多国家制定了开发制氢技术、降低成本、扩大应用规模的“氢能战略”。
但电解水制氢的一个痛点是耗电量大、价格高。电力成本约占制氢成本的80%。为了降低制氢成本，要么寻找便宜的电力，要么改进技术，提高电解效率。
澳大利亚卧龙岗大学的研究人员最近声称，它在提高电解槽效率方面取得了巨大的飞跃，并提前将绿氢作为能源与化石燃料竞争的时间。
Hysata是一家利用卧龙岗大学开发技术的公司。该公司表示，其专利毛细管供电电解槽的效率已达95%。这意味着几乎没有浪费，比目前的技术水平高出四分之一左右。
Hysata首席执行官保罗·巴雷特表示，这一成就最近发表在《自然通讯》杂志上。该技术有望在2025年之前实现澳大利亚政府提出的“每公斤氢气降至2美元”的目标，使这种燃料具有竞争力。
巴雷特说：“我们的效率已经从75%提高到95%，这对电解行业来说确实是一个巨大的飞跃。”
关键是降低电解槽的电阻
如果卧龙岗大学的这项技术能将每公斤的制氢成本降低到2美元，当然很有竞争力。
根据彭博新能源财经提供的数据，由于乌克兰危机，天然气价格飙升。在欧洲、中东和非洲，用天然气等化石燃料生产的灰氢的平准成本达到6.71美元/公斤。
相对而言，绿氢最近的成本优于灰氢。在这些地区，绿氢的成本是4.84-6.68美元/公斤。同样，我国绿氢成本已降至3.22美元/公斤（使用中国电解槽），灰氢成本为5.28美元/公斤。
Hysata的首席技术官、卧龙岗大学教授Gerry Swiegers说，电解法——用电将水分解成氢和氧——已经存在了两个世纪，其中大部分只是技术上的逐步改进。
电解制氢的核心挑战是降低电解槽中的电阻。就像智能手机电池充电时发热一样，电阻在普通电池中会浪费能量，往往需要额外的能量来冷却。
Swiegers表示：“其他人都在考虑改进材料或现有设计，我们所做的不同之处在于完全重新开始，并从一个非常高的水平思考这个问题。”
在两位博士研究人员的帮助下，小团队利用现成的材料开发了一种薄薄的海绵状薄膜，以吸收两个电极之间的水。同时，避免产生气泡也是关键。
保罗·巴雷特说：“吸湿膜和无泡操作的结合导致了固有的低阻力。”每公斤氢气可以用41.5千瓦时的电力生产。对于氢气制造商来说，这将大大降低绿氢生产的资本和运营成本，目前效率水平是世界上最好的。
正准备商业化生产
事实上，这项研究几年前就开始了。2019年，提出了一个概念。后来，在各种资金的支持下，研究进展迅速。
首先，从总部设在英国的IP Group获得$425万，然后从澳大利亚清洁能源金融公司获得$75万。后者代表联邦政府投资支持电解槽生产技术的商业化，降低氢气生产成本。
Hysata的目标是将卧龙岗大学的技术商业化。公司目前正在寻求在2023年底前开设电解板试点制造基地，每个电解板直径250毫米。
巴雷特说：“我们希望帮助澳大利亚建立核心电解槽技术，”该计划将建立一个每年生产1千兆瓦电解槽的工厂。随着生产技术的掌握，澳大利亚其他地方的类似规模的工厂也将建成。
巴雷特表示，Hysata正在招聘更多的员工来增加其20多人的团队，并计划在2022年下半年宣布筹款。
这与一个潜在价值数万亿美元的行业有关。根据澳大利亚政府2019年发布的国家氢能战略，到2050年，澳大利亚氢能产业可能创造约7600个就业岗位，每年增加约110亿美元的GDP。如果市场发展得更快，每年将创造1万个就业岗位和260亿美元的GDP。
澳大利亚能源和减排部长安格斯·泰勒说：澳大利亚的清洁氢产业正在继续获得发展势头。莫里森政府有一个愿景，即到2030年，澳大利亚将成为全球氢能的主要参与者。工业界可以在帮助我们实现这一目标方面发挥关键作用，这就是为什么我们支持研究和开发这样的创新项目。
