Năm 2025, Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ công nghệ then chốt trong lĩnh vực điện phân nước màng trao đổi proton (PEM) để sản xuất hydro. Tại "Hội nghị Phát triển Ngành Màng 2025 và Triển lãm Thành tựu Kỷ niệm 30 năm của Hiệp hội Công nghiệp Màng Trung Quốc" tổ chức tại Bắc Kinh, dự án "Điện c cực màng, Máy điện phân và Ứng dụng trong Sản xuất Hydro bằng Điện phân Nước PEM," do Công ty Công nghệ Hydro Xanh Trung Khoa Bắc Kinh và Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cùng phát triển, đã giành giải nhất của "Giải thưởng Khoa học Công nghệ Hiệp hội Công nghiệp Màng Trung Quốc," đánh dấu một bước nâng cấp lớn trong công nghệ thành phần cốt lõi của sản xuất hydro PEM tại Trung Quốc.
Giá trị cốt lõi và Bối cảnh của Đột phá Công nghệ
Điện phân nước PEM để sản xuất hydro được coi là con đường công nghệ cốt lõi để sản xuất "hydro xanh" nhờ những ưu điểm nổi bật, bao gồm độ tinh khiết hydro cao (vượt quá 99,99%), phản ứng động lực nhanh và khả năng tương thích với các nguồn năng lượng tái tạo dao động như điện gió và mặt trời. Đây cũng là hướng ưu tiên chiến lược trong "Kế hoạch Phát triển Trung và Dài hạn cho Ngành Công nghiệp Hydro (2021-2035)" của Trung Quốc. Tuy nhiên, trong thời gian dài, lĩnh vực này tại Trung Quốc bị hạn chế bởi khởi đầu muộn, đối mặt với các nút thắt như phụ thuộc vào nguyên liệu then chốt nhập khẩu, công nghệ chưa chín muồi và chi phí cao—chi phí của chất xúc tác iridium cốt lõi chiếm 20%-30% tổng chi phí hệ thống, giá màng trao đổi proton nhập khẩu lên tới 800-1,200 USD mỗi m², và tuổi thọ của cụm điện cực màng trong điều kiện khởi động-dừng thường xuyên chỉ là 2,000-5,000 giờ, hạn chế nghiêm trọng việc ứng dụng quy mô lớn.
Dự án đoạt giải đã giải quyết chính xác những thách thức ngành này, đạt được đột phá công nghệ thông qua sự hợp tác sâu rộng giữa ngành, học viện và nghiên cứu. Được đánh giá bởi các chuyên gia có thẩm quyền từ các cơ quan như Đại học Thanh Hoa và Đại học Thiên Tân, thành tựu khoa học và công nghệ của nó đã đạt trình độ tiên tiến quốc tế và đã nhận được ủy quyền cho 6 bằng sáng chế phát minh quốc gia, thiết lập một hệ thống sở hữu trí tuệ độc lập hoàn chỉnh. Thiết bị sản xuất hydro áp dụng công nghệ này cho thấy hiệu suất điện phân và tuổi thọ được cải thiện đáng kể, thay thế hiệu quả sản phẩm nhập khẩu và giảm thiểu rủi ro bị hạn chế bởi "nút thắt c cổ chai".
Cơ quan trao giải và tác động công nghiệp
"Giải thưưởng Khoa học và Công nghệ của Hiệp hội Công nghiệp Màng Trung Quốc" là giải thưưởng khoa học công nghệ cao nhất trong ngành công nghiệp tách màng toàn quốc， được Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt và đăng ký tại Cục Quản lý Giải thưởng Khoa học và Công nghệ Quốc gia． Giải được đánh giá hai năm một lần， trong đó giải nhất yêu cầu các dự án phải thể hiện sự đổi mới xuất sắc và tiến bộ công nghệ， đạt trình độ dẫn đầu trong nước hoặc quốc tế． Giải thưởng này không chỉ khẳng định uy tín của công nghệ mà còn đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa các thành tựu．
Về góc độ công nghiệp， bước đột phá này cung cấp h hỗ trợ then chốt cho việc giảm chi phí sản xuất hydro bằng PEM． Hiện tại， các máy điện phân PEM trong nước đã đạt được mức giảm chi phí ２０％－３０％ thông qua nội địa hóa vật liệu lõi， và việc nâng cấp các thành phần lõi này sẽ tiếp tục nâng cao tính kinh tế của thiết bị． Kết hợp với mức tiêu thụ điện được tối ưu hóa và chi phí điện bình quân giảm， chi phí sản xuất hydro bằng PEM của Trung Quốc dự kiến sẽ giảm xuống ２０－２３ nhân dân tệ／kg vào năm ２０２５， tiệm cận ngưỡng trên của sản xuất hydro truyền thống dựa trên khí tự nhiên， qua đó đặt nền móng cho các ứng dụng quy mô lớn trong các kịch bản như luyện thép dùng hydro， xe tải hạng nặng chạy bằng hydro và tổng hợp amoniac xanh． Đồng thời， các đột phá công nghệ cũng sẽ giúp tăng t tỷ trọng lắp đặt máy điện phân PEM tại Trung Quốc． Dự kiến đến năm ２０２６， tỷ trọng của chúng trong t tổng công suất lắp đặt sản xuất hydro bằng điện phân nước sẽ đạt １８％， thúc đẩy nhanh việc triển khai chuỗi ngành "điện xanh–hydro xanh"．
