ในปี 2025 ประเทศจีนได้บรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสำคัญในด้านการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้วิธีการแยกน้ำด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ในการประชุมและนิทรรศการ "การพัฒนาอุตสาหกรรมเยื่อ 2025 และนิทรรศการแสดงผลงานครบรอบ 30 ปีของสมาคมอุตสาหกรรมเยื่อจีน" ที่จัดขึ้นในกรุงปักกิ่ง โครงการ "เยื่อไฟฟ้า ตัวทำละลาย และการใช้งานสำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธี PEM" ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท Beijing Zhongke Green Hydrogen Technology Co., Ltd. และสถาบันเคมี สถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้รับรางวัลที่หนึ่งของ "รางวัลวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของสมาคมอุตสาหกรรมเยื่อจีน" ซึ่งเป็นเครื่องหมายแสดงถึงการปรับปรุงเทคโนโลยีหลักของการผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธี PEM ในจีนอย่างมาก
คุณค่าหลักและความพื้นฐานของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
การผลิตไฮโดรเจนโดยใช้วิธีการแยกน้ำด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ถูกมองว่าเป็นแนวทางเทคโนโลยีหลักในการผลิต "ไฮโดรเจนสีเขียว" เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนสูง (เกิน 99.99%) การตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว และสามารถทำงานร่วมกับพลังงานทดแทนที่ผันผวน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังเป็นทิศทางที่ได้รับความสำคัญตามแผนพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนระยะกลางและระยะยาว (2021-2035) ของจีน แต่เนื่องจากการเริ่มต้นที่ช้า ภาคอุตสาหกรรมนี้ในจีนได้เผชิญกับข้อจำกัดหลายประการ เช่น การพึ่งพาวัสดุสำคัญจากต่างประเทศ การไม่พร้อมเพียงของเทคโนโลยี และต้นทุนที่สูง—ต้นทุนของสารเร่งปฏิกิริยาไอริเดียมหลักคิดเป็น 20%-30% ของต้นทุนระบบรวม ราคาของเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนนำเข้าสูงถึง 800-1,200 ดอลลาร์ต่อตารางเมตร และอายุการใช้งานของชุดเยื่อไฟฟ้าภายใต้สภาพการทำงานที่เปิด-ปิดบ่อยๆ เพียง 2,000-5,000 ชั่วโมง ซึ่งจำกัดการใช้งานในขนาดใหญ่
โครงการที่ได้รับรางวัลนี้ได้แก้ไขปัญหาเหล่านี้ในอุตสาหกรรม โดยบรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีผ่านการร่วมมือระหว่างภาคอุตสาหกรรม สถาบันการศึกษา และสถาบันวิจัย หลังจากได้รับการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันต่างๆ เช่น มหาวิทยาลัย Tsinghua และมหาวิทยาลัย Tianjin พบว่าผลงานทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโครงการนี้ได้ระดับสากลและได้รับอนุญาตให้จดสิทธิบัตรการประดิษฐ์ระดับชาติ 6 ฉบับ สร้างระบบที่มีทรัพย์สินทางปัญญาอิสระครบถ้วน อุปกรณ์ผลิตไฮโดรเจนที่ใช้เทคโนโลยีนี้แสดงประสิทธิภาพการแยกน้ำและการใช้งานที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สามารถทดแทนผลิตภัณฑ์นำเข้าและลดความเสี่ยงจากการจำกัดของ "ข้อจำกัด"
หน่วยงานที่มอบรางวัลและผลกระทบต่ออุตสาหกรรม
“รางวัลวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมาสมาคมอุตสาหกรรมเมมเบรนแห่งประเทศจีน” เป็นรางวัลวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสูงสุดในอุตสาหกรรมการแยกเมมเบรนระดับประเทศ ได้รับการรับรองจากกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและจดทะเบียนกับสำนักงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ โดยมีการประเมินทุกสองปี สำหรับรางวัลชนะเลิศอันดับหนึ่ง โครงการต้องแสดงให้เห็นถึงนวัตกรรมและความก้าวหน้าหน้าทางเทคโนโลยีที่โดดเด่น บรรลุระดับนำในประเทศหรือระดับนานาชาติ รางวัลนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยี แต่ยังเร่งกระบวนการทำให้ผลสำเร็จเป็นอุตสาหกรรมอีกด้วย
จากมุมมองของอุตสาหกรรม ความก้าวหน้าครั้งนี้ให้การสนับสนุนที่สำคัญในการลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนแบบพีอีเอ็ม ในปัจจุบัน อุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิสแบบพีอีเอ็มในประเทศสามารถลดต้นทุนได้ 20%-30% ผ่านการผลิตวัสดุหลักในประเทศ และการอัปเกรดส่วนประกอบหลักนี้จะเพิ่มความคุ้มค่าของอุปกรณ์ยิ่งขึ้นไปอีก เมื่อรวมกับการใช้พลังงานที่ได้รับการปรับปรุงและต้นทุนไฟฟ้ารายระดับที่ลดลง ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนแบบพีอีเอ็มของจีนคาดว่าจะลดลงเหลือ 20-23 หยวนต่อกิโลกรัมภายในปี 2568 ซึ่งใกล้เคียงกับขีดจำกัดบนของการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติแบบดั้งเดิม จึงเป็นการวางรากฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น การผลิตเหล็กด้วยไฮโดรเจน รถบรรทุกหนักที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงาน และการสังเคราะห์แอมโมเนียสีเขียว ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะช่วยเพิ่มสัดส่วนการติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิสแบบพีอีเอ็มในจีนด้วย คาดว่าว่าภายในปี 2569 สัดส่วนในการติดตั้งทั้งหมดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าไลซิสของน้ำจะสูงถึง 18% ซึ่งจะเร่งการนำห่วงโซ่อุตสาหกรรม “ไฟฟ้า้าสีเขียว–ไฮโดรเจนสีเขียว” ไปปฏิบัติจริง
