SOEC不同于碱性、PEM等常温电解水制氢方式，是一种的工作温度达到650-850℃的高温电解制氢技术。高温带来了低电耗的优势，但也对电解槽材料的耐久性和稳定性提出了更高要求。
7月18日，在第四届中国绿氢与应用发展论坛上上海翌晶氢能科技有限公司总经理刘青分享了SOEC制氢系统研发的国内外进展及应用展望。
绿氢推广最大的问题是成本问题，其中80%的为电力成本，电解槽成本和运维成本各占10%。
如何降低电费成本，刘青给出两个解决路径：一是降低电价，二是提高可再生能源的利用效率，而SOEC是制氢效率最高的技术路线。
对比三种电解制氢的效率，可以发现，在电解池效率上AEM电解效率为71%，PEM电解效率为68%，SOEC电解效率接近100%。在电解池能耗方面AEM为4.3-5.5，PEM电解能耗为4.4-5.5，而SOEC直流电耗可达3kWh/Nm³。系统能耗方面，SOEC能做到3.6 kWh/Nm³。总的来说，与传统电解技术相比，SOEC电解技术具有高达90%以上的电解效率，同样输入的电力可多生产30%以上的清洁氢气，比传统碱性电解槽省电30%，降低LCOH成本24%。
假设SOEC系统成本下降到5000元/kW时，SOEC在绝大多数应用场景下，是三种电解水制氢技术中LCOH最低的方案。
可见，在进行成本测算时，不应该只停留在设备领域，而是要从场站整体投资来看。
SOEC技术优势
除效率外，SOEC还具备以下技术优势：
1.可电解CO2
与传统电解技术相比，SOEC是目前几种主流制氢路线中唯一一种可电解CO2的技术，且具有高达90%以上的电解效率，既可电解生产高纯CO2,也可同时通入水和CO2生产合成气。
2.可逆运行
SOEC系统既可以用于电解水制氢，也可以用于发电，且制氢与发电两种功能可在一套设备中实现，未来在电网侧调峰调频，电网侧储能等均具有巨大的应用空间。
3.运维成本低
SOEC系统产生的氢气为高纯氢气，无需添加碱液，且在启停过程中无需使用氮气吹扫置换。由于系统进行了模块化的设计，后期系统可免维护，降低运营费用，同时可逆运行的特点大大提高了设备利用率。
4.有效利用余热
SOEC可有效利用工业生产、电力生产等过程中产生的废热，通过水蒸气进行电解，减少所需消耗的电力，若使用150°的水蒸气可降低LCOH成本超过10%以上。
5.波动性耦合
SOEC可与风电、光伏等波动性电源进行耦合，负荷波动范围可达到5%-120%，且在负荷快速波动的过程中不会产生氧中氢超标等安全问题。
SOEC应用场景
SOEC可用于冶金、合成氨、合成甲醇、合成化学品、合成燃料、氢储能等领域。
SOEC耦合合成氨余热回收降低能耗为788kWh/tNH3，能耗相比于碱性工艺降低2938kWh/tNH3，二氧化碳减排3.9t/t NH3，当电价0.2元/kWh时，总的合成氨成本2600元/t。
SOEC耦合合成甲醇当电价0.18元/kWh时，总的合成氨成本1819元/t。
SOEC项目进展
在国际上，已有4MW的SOEC电解槽落地，每年出货量达到500MW，SOEC在国外较为成熟，代表企业有美国Bloom Energy、丹麦Topsoe、德国Sunfire等。
但在国内依然是小众赛道。
翌晶氢能在去年下线了第一个2.5kW SOEC电堆，在今年实现5kW的突破。基于5kW的标准电堆开发了80kW的热箱，并基于80kW的热箱开发了高效360kW电解水制氢系统。制氢速率可达100Nm3/h，系统能耗≤3.6 kWh/Nm3，整体系统效率为84%，具体参数如下：
技术上，翌晶拥有以下几点优势：
1.高性能固体氧化物燃料电池级催化剂
2.率先突破单电池批量化制备工艺
3.高效低成本的可量产电堆开发
4.全国首条SOC电堆自动化生产线
5.国内首家掌握MW级商业化制氢系统设计技术
但依然面临着以下挑战：
1.高性能电池材料开发难度高
2.高性能燃料电池规模化生产难
3.高性能电堆电解槽设计难
4.高效低成本连接体及电堆电解槽的批量化生产
5.大规模SOEC制氢系统设计难
最后，刘青展望了SOEC系统研发情况，投资成本上，到2026年，投资成本降低到5000元/kW，到2030年降低到1000元/kW。
