近日,我校刘雪东教授、彭剑教授研究团队与中石化南化公司联合攻关的“多物理场耦合下电解槽流场特性研究与结构协同优化”项目取得重要阶段性成果。首台新型结构电解槽样机顺利完成两轮型式试验,采集全套核心试验数据,多工况实测验证了样机综合性能,其中能耗等关键运行指标达到国际同类产品先进水平。
电解槽是水电解制氢系统的核心部件,其性能直接影响装置能耗、运行稳定性和经济性。当前,碱性电解槽普遍存在流场分布不均、局部反应失衡等问题,制约了低成本绿氢规模化制备和装备高效运行。围绕氢能装备关键技术难题,我校研究团队与中石化南化公司开展联合攻关,聚焦电解槽流场特性、多物理场耦合机制及结构协同优化开展系统研究。项目实施过程中,团队充分发挥在流体流动、传热传质和过程装备强化等方面的研究优势,结合冷、热模实验与数字化仿真技术,系统解析电解槽内部流体分布及反应规律。通过流场数据反向模拟、结构迭代与协同优化,项目团队成功研制出新型结构电解槽样机。
2026年6月-7月,新型结构电解槽样机在中石化南化公司进入型式试验阶段。试验完整模拟工业化生产工况,并在满足安全运行要求的前提下完成48小时与72小时不间断稳态运行测试。结果显示,在2000 A/m²负载工况下,样机运行稳定,平均运行温度60.27℃,直流能耗均值优于国标GB 32311—2015《水电解制氢系统能效限定值及能效等级》大中型制氢系统Ⅰ级4.3 kWh/m3能耗限值,达到国际同类产品先进水平,节能优势明显。
该项目是我校深化产学研协同创新、服务国家“双碳”战略和推动氢能装备自主化的重要实践。下一步,我校将继续发挥学科和科研平台优势,加快新型氢能装备的工业放大和产业化应用进程,为高效节能制氢装备推广、氢能核心装备自主化和绿色能源产业发展贡献高校力量。该项目阶段性研究成果获得中国石化新闻网、中国石化新闻联播、中石化公众号、中国石化南化公司视频号等报道。(通讯员/彭明松 鲁仪 审核/乔元明 钱俊峰 编辑/庄媛)















