大阪瓦斯：成功试制新型SOEC！实现“甲烷化”技术的关键

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摘   要：大阪瓦斯株式会社于1月25日宣布，成功试制出日本首个新型固体氧化物电解池（SOEC）的实用尺寸电池，其采用金属支撑型结构，能够利用CO₂和可再生能源以高能源转换效率合成甲烷，还有利于降低成本，扩大规模。

关键字：新型SOEC、固体氧化物电解池、甲烷、甲烷化技术、水电解、高能源转换效率、金属支撑型结构

大阪瓦斯株式会社（大阪府大阪市）于1月25日宣布，成功试制出日本首个新型固体氧化物电解池（SOEC）的实用尺寸电池，该电池是实现从CO₂和氢气中合成甲烷（城市燃气的主要成分）的“甲烷化”技术的关键。

（来源：大阪瓦斯）

SOEC是一种使用固体氧化物的电解元件，在高温下对水蒸气和CO₂进行电解。该公司的能源技术研究所（大阪市此花区酉岛）一直致力于创新型甲烷化“SOEC甲烷化”技术的基础研究，该技术能够利用CO₂和可再生能源以高能源转换效率合成甲烷。

该“SOEC甲烷化”技术利用SOEC，通过可再生能源电力将水与CO₂一起电解来生成氢气和CO，再通过催化反应合成甲烷。在该技术中，能够有效利用甲烷合成过程中的废热，因此能量损失较小，与传统的甲烷化（约55～60%）和水电解制氢（约70～80%）相比，有望实现高达85～90%左右的能源转换效率。

应对降低成本和扩大规模的课题

此次，大阪瓦斯成功试制出适用于降低SOEC成本和扩大规模的新型SOEC的实用尺寸电池，确认了该电池可达到与传统电池相同水平的电解性能（单位面积电解电流的大小）的潜力，同时成功试制出日本首个实用尺寸的金属支撑型SOEC。此外，该研究的一部分是与日本产业技术综合研究所合作完成的。

在此之前，SOEC一直由昂贵的特殊陶瓷构成，而本次开发的新型SOEC则是像珐琅餐具（搪瓷餐具）那样，采用以坚固的金属为底板，表面覆盖薄陶瓷层的金属支撑型结构，与传统的SOEC相比，高成本特殊陶瓷材料的用量可以减少约10％，有望实现低成本化。另外，与传统SOEC相比，该新型SOEC具有更高的抗冲击性和韧性，更易于扩大规模。

大阪瓦斯表示，该新型SOEC技术不仅可以应用于甲烷制造，还可以应用于高效生产氢、液体燃料、氨、化学产品等。虽然目前还处于基础研究阶段，但今后，该公司计划通过产官学的支持与合作、以及与各种企业的联盟等方式来加速研发，争取在2030年左右确立该技术。

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翻译：李释云

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

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