破纪录的Hysata氢气电解装置号称可以达到95%的生产效率

在我们期待迈向清洁能源的未来时，效率很显然是对氢能源的一大打击。氢气的单位重量或体积可储存的能量远多于电池，而且它支持快速加注。但是，当电池是一种高效的储存和释放能量的方式时，氢气似乎在每个步骤中都在浪费能量：电解、储存和运输、通过燃料电池转换为电力......它甚至还会慢慢地从金属罐中泄漏出来。

如果Hysata的新电解器技术能做到它所描述的那样，电解阶段的效率将有一个巨大的飞跃，更好地利用宝贵的清洁能源。通过从给定的能源供应中产生更多的氢气，同时减少运营中的CAPEX和OPEX支出，这种设备还可以推动绿色氢气的价格下降，也许会达到与脏氢气甚至化石燃料竞争的程度。

那么它是如何工作的呢？首先我们需要了解目前生产氢气的主要瓶颈：由于电解液中的气泡是不导电的，它们可以粘在电极上，掩盖它们与它们需要接触的液体的接触，这降低了转换效率。早期的电解器的两个电极都淹没在电解液中，这样就会在它们周围形成气泡。在70年代，零间隙电解使阳极和阴极直接与分离膜接触，通过只允许气泡在每个电极的一侧形成而提高了效率。而最近，聚合物电解质膜技术允许阴极一侧在没有电解质的情况下运行，通过生产氢气而不通过液体冒泡，再次提高了效率。

而Hysata的毛细管供料电解槽继续推进了技术进步。电解池底部的储液器使电解液不与阳极和阴极接触，直到它通过一个多孔、亲水的电极间分离器利用毛细作用被吸上来。因此，电解液与电极直接接触，且只在一侧直接产生氢气和氧气，中间没有任何气泡的阻碍。

由于没有水被吸引到释放气体的电极一侧，阻力进一步减少，因此两者不会互相妨碍，而且当水从分离器中被电解出来时，毛细作用会吸取更多的水来替代它。

在《自然通讯》上发表的一篇同行评议论文中，Hysata团队声称其毛细管作用电解槽的效率已被证明达到了破纪录的98%，大大优于"最先进的[大概是不对称聚合物电解质膜]商业水电解槽"，后者显示的电池效率为83%。气体交叉率极低，这一点也至关重要，因为在适当的温度和浓度下，氢气-空气混合物非常容易爆炸。

该公司表示，这项技术也减少了电池外的额外费用。不需要液体循环、气液分离罐、管道、泵和配件。这种设备可以是空气冷却的，也可以是辐射自冷的，从而进一步降低了资本和运营成本，而且如果受重力限制的毛细作用的最大高度被证明是一个限制因素，那么，Hysata的技术还可以调整储液罐的位置，让电解质沿着分离器流下。

所有这些因素都有助于减少电解池外的"工厂平衡"能源使用，当计算整体系统效率时，这种技术与其他技术之间的差距更大。

公司首席技术官Gerry Swiegers在一份新闻稿中说："Hysata的整个电解槽系统被设计成易于制造、扩展和安装，提供95%的整体系统效率，相当于41.5千瓦时/公斤，而现有电解槽技术的效率为75%或更低。"对于氢气生产商来说，这将大大降低资本成本。