电解水是通过电能将水分解成氢和氧的电化学过程，从而产生出绿氢。目前市场中有四种主流的电解水技术路线，根据电解质以及操作条件的不同，可分为ALK（碱性电解水）、PEM（质子交换膜电解水）、SOEC（高温固体氧化物电解水）、AEM（阴离子交换膜电解水）。
在已知的市场中，ALK的技术路线最为成熟，PEM的商业化进程也正逐渐加快，AEM因处于实验室研发阶段所以暂不讨论，而SOEC具有高效率、可逆运行等绝对竞争优势，其应用前景等各方面的综合表现均“高”于碱性和PEM技术路线。
尽管SOEC在业内的口碑仍处于两极分化的状态，“摇钱树”与“销金窟”说法各执一词，但不如先了解一下SOEC“高”在何处，再作定论。
01. 电耗低，效率“高”
众所周知，SOEC的工作温度在750-800℃，是四种电解水制氢技术路线中唯一在高温条件下运行的。与其他三种路线不同的是，碱性和PEM技术依靠电能拆分氢氧键，而SOEC依靠电能和热能拆分氢氧键，这意味着，部分用于电解水的能量可以通过热能获得，当热能处于更高状态时，所需电能则更低，电耗将更少。
02. 无贵金属，性价比“高”
SOEC电解槽的核心原材料是陶瓷，如YSZ，LSM，而PEM电解槽由于需要在强酸环境下进行，因此更依赖贵金属铂、铱、钛等原材料。
但此类贵金属资源有限，获取具有一定限制，而SOEC所需的陶瓷材料成本较低且容易获得。因此，当未来SOEC电解槽面临大批量生产时，完全不受贵金属成本的限制，快速实现降本增效。
表：电解水系统核心部件
资料来源：2023中国SOEC/SOFC系统行业蓝皮书 国泰君安
03. 可逆运行，使用率“高”
SOEC可以在电解池和燃料电池(SOFC)两种模式之间灵活切换，具备可逆运行的优势，在SOEC模式下，通入水电解可产生氢气，SOFC模式下则可通过输入纯氢、富氢气体、工业副产氢等气体释放电能。
因此，SOEC即可以用于氢气制备, 将电能转化为化学能, 也可在燃料电池模式下运行, 通过电化学反应得到电能。
04. 可电解CO2，转化利用率“高”
SOEC作为四种主流电解水制氢路线之一，与其他三种电解水路线不同的是，SOEC可以且是唯一可以电解二氧化碳的技术。
关于SOEC的电解方式，具体可以分为三类：
（一）在SOEC电解槽中通入水可电解生成氢气，这是SOEC最基本，也是最常规的制备氢气的方式。
（二）在SOEC电解槽中通入二氧化碳可电解生成一氧化碳。传统的CO生产方式主要依赖于工业副产，CO难以提纯且运输不便。用SOEC可以在现场高效提取CO，且CO纯度可达99.99vol%。
（三）最重要的是，在SOEC中同时通入水和二氧化碳可以共电解生成氢气+一氧化碳，这一产物也被称为合成气（Syngas）。
合成气的转化利用在现代化工中起着非常重要的作用。它可以为甲醇、烯烃、芳香烃、医药中间体等化工品提供合成原料；合成eFuels帮助交通等领域脱碳并可作为长周期储能技术手段，通过SOFC发电供应稳定电力。利用可再生电力电解生产合成气让费托合成等化工生产实现零碳排放成为现实，未来若采用空气中捕捉的CO?与H?O共电解将有望实现负碳排放。
05. 多场景应用，余热利用价值“高”
SOEC的高温工作条件对于煤化工、钢铁冶金、合成氨、核电站等产生大量余热的应用场景而言，具备较高的契合度。
SOEC几乎不会用于加氢站制氢，或者小规模的电解应用，但对于重工业，例如钢铁、合成氨、炼油、合成化学品等行业而言，却十分匹配，只因一个关键因素——余热。（工业生产、交通运输、日常生活等各行各业所废弃的热能。）
将余热整合到固体氧化物电解池的操作中，可以补充电能消耗，既可以提升设备的电力效率，又降低了运营成本。
作为重工业脱碳的强推手，SOEC可以有效利用余热，这将极大地减少资源浪费，打破行业壁垒，进行多产业协同互联。未来，将替代传统化石能源，实现能源高效利用，从而助力深度脱碳。
结语：
高温固体氧化物电解池技术的“高”并非言过其实，它“高”在效率、 “高”在性价比、“高”在无碳排放。尤其对于碳排放量较高的重工业而言，SOEC可发挥的减碳空间更大。
