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編者按：日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（NIMS）與東京大學(xué)和廣島大學(xué)合作，如果能將酸性硫化物半導(dǎo)體材料作為光催化劑用于水分解反應(yīng)，就有望實現(xiàn)低成本的制氫工藝。

2019年，日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)（NIMS）與東京大學(xué)和廣島大學(xué)合作，對光伏發(fā)電和蓄電池的制氫系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益評估，確認(rèn)了具備國際價格競爭力的低成本制氫所需的技術(shù)水平，在使可再生能源成為主力電源的技術(shù)開發(fā)中，此次的成果可作為重要指南。研究小組設(shè)計了根據(jù)光伏發(fā)電量，調(diào)整蓄電池的充放電量和水電解制氫量的綜合系統(tǒng)，評估了其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，通過綜合考慮將來的技術(shù)改良，并全面調(diào)查蓄電池和水電解裝置的容量等，確定了低成本制氫所需的技術(shù)水平。通過開發(fā)2030年前后完全可能研制出實用化的、放電較慢但成本低廉的蓄電池，日本有望實現(xiàn)每立方米為17~27日元（約1.04—1.64元人民幣）的制氫成本。

日本九州市立大學(xué)的研究小組開發(fā)出溫室環(huán)境下利用低能量可見光，只需一個步驟即可實現(xiàn)從甲烷（CH4）轉(zhuǎn)換為乙烷（C2H6）和氫氣（H2）的新型光電化學(xué)反應(yīng)過程。通過施加電場，光激發(fā)電子和空穴的再結(jié)合被抑制，與傳統(tǒng)的光催化反應(yīng)方法相比，量子效率大幅度提高，首次實現(xiàn)了室溫下使用可見光能源制造氫氣。

日本中部大學(xué)開發(fā)出了用于固體氧化物型燃料電池（SOFC）電極的新型空氣極材料，SOFC作為家用燃料電池系統(tǒng)“ENE-FARM”正逐漸普及，工作溫度約為750℃。隨著工作溫度降低，啟動性也得到提高，所以移動體也可以使用，可考慮應(yīng)用于飛機(jī)的輔助電源（APU）和EV的增程發(fā)動機(jī)。

日本的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）與東京大學(xué)和信州大學(xué)等合作，首次開發(fā)出了利用可見光將水分解成氫氣和氧氣的酸性硫化物光催化劑。此次開發(fā)的催化劑為微顆粒狀將來制作大面積光催化劑片材時，方便應(yīng)用噴涂法等簡單工藝。如果能將酸性硫化物半導(dǎo)體材料作為光催化劑用于水分解反應(yīng)，就有望實現(xiàn)低成本的制氫工藝。

原標(biāo)題:日本：有望實現(xiàn)低成本制氫 可再生能源成效顯著