绿氢装备再突破：常大‑中石化南化联合电解槽样机通过多工况验证

近日，常州大学刘雪东教授、彭剑教授科研团队联合中石化南化公司共同开展的“多物理场耦合下电解槽流场特性研究与结构协同优化”项目取得重大阶段性科研成果。项目研制的首台新型结构电解槽样机顺利完成两轮型式试验，完整获取各项核心试验数据，经多工况实测校验，样机能耗等关键性能指标达到国际同类产品先进水准。

电解槽作为水电解制氢装置的核心单元，整机表现直接决定制氢系统的能耗水平、运行可靠性与整体经济效益。现阶段碱性电解槽普遍存在内部流场分布不均衡、局部电化学反应失衡等行业痛点，一定程度上阻碍绿氢低成本规模化生产与装备高效稳定运行。

针对氢能装备卡脖子技术难题，常州大学科研团队与中石化南化公司组建联合攻关体系，重点围绕电解槽内部流场特征、多物理场耦合机理以及结构协同优化开展系统性研究。研究依托团队在流体力学、传热传质、过程装备强化领域的技术积累，融合冷、热模实验与数字化仿真手段，深度解析电解槽内部流体运动与电化学反应内在规律。依靠流场仿真反推设计方案，反复迭代优化本体结构，最终完成新型结构电解槽样机开发。

2026年6‑7月，该样机于中石化南化公司开展型式试验，完整复刻工业实际工况，先后完成48小时、72小时不间断稳态运行考核。测试数据表明，在2000A/m²工作电流密度条件下，样机运行状态平稳，平均工作温度60.27℃；直流能耗优于GB32311—2015大中型水电解制氢系统Ⅰ级4.3 kWh/m³能效限值，节能效果显著，综合性能达到国际同类产品先进水平。

本次项目是常州大学推进产学研深度融合，落实国家双碳战略，助力氢能核心装备自主可控的重要实践。后续学校将持续释放学科与科研平台优势，加速新型制氢装备的工业放大与产业化落地，为高效节能制氢装备普及、氢能装备国产化以及绿色新能源产业发展持续输出科研力量。