Gần đây, nhóm nghiên cứu của Đại học Thường Châu và Công ty Sinopec Nanhua đã cùng thúc đẩy dự án “Nghiên cứu đặc tính trường dòng chảy và tối ưu hóa cấu trúc phối hợp của thiết bị điện phân dưới ghép nối đa trường vật lý” và đạt được kết quả theo giai đoạn. Nguyên mẫu thiết bị điện phân cấu trúc kiểu mới do hai bên đồng phát triển đã hoàn thành hai đợt thử nghiệm kiểu loại và được xác nhận trong nhiều điều kiện vận hành; các chỉ tiêu hiệu năng then chốt như mức tiêu thụ năng lượng đạt trình độ tiên tiến so với các sản phẩm quốc tế cùng loại.
Thiết bị điện phân là cụm lõi của hệ thống sản xuất hydro bằng điện phân nước, và hiệu năng vận hành của nó ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng, độ tin cậy và hiệu quả kinh tế tổng thể của hệ thống. Hiện nay, thiết bị điện phân kiềm vẫn đối mặt với các vấn đề như phân bố trường dòng chảy bên trong không đồng đều và mất cân bằng phản ứng điện hóa cục bộ, qua đó phần nào hạn chế sản xuất hydro xanh quy mô lớn với chi phí thấp và vận hành ổn định, hiệu quả của thiết bị.
Để giải quyết các thách thức kỹ thuật liên quan, nhóm nghiên cứu của Đại học Thường Châu và Công ty Sinopec Nanhua đã thiết lập cơ chế nghiên cứu chung, tập trung vào nghiên cứu đặc tính trường dòng chảy bên trong của thiết bị điện phân, cơ chế ghép nối đa trường vật lý và tối ưu hóa cấu trúc phối hợp.
Dựa trên tích lũy kỹ thuật của nhóm nghiên cứu về cơ học chất lưu, truyền nhiệt và truyền khối, cùng tăng cường hóa thiết bị công nghệ, họ đã xây dựng khung nghiên cứu kết hợp thí nghiệm với mô phỏng số. Thông qua điều chỉnh chuyển động chất lưu bên trong khung điện cực và quá trình phản ứng điện hóa, đồng thời liên tục kiểm chứng và tối ưu phương án thiết kế dựa trên mô phỏng trường dòng chảy, họ đã hoàn tất phát triển nguyên mẫu thiết bị điện phân cấu trúc kiểu mới.
Từ tháng 6 đến tháng 7 năm 2026, nguyên mẫu đã trải qua thử nghiệm kiểu loại trong điều kiện vận hành công nghiệp thực tế tại Công ty Sinopec Nanhua, lần lượt hoàn thành đánh giá vận hành tải cao liên tục 48 giờ và 72 giờ không gián đoạn. Kết quả thử nghiệm cho thấy, dưới mật độ dòng điện 2.000 A/m², nguyên mẫu vận hành ổn định, với nhiệt độ vận hành trung bình 60,27°C.
Về tiêu thụ năng lượng, hiệu năng tiêu thụ năng lượng DC của nguyên mẫu tốt hơn giới hạn hiệu suất năng lượng cấp I là 4,3 kWh/m³ quy định trong GB 32311—2015, Hệ thống sản xuất hydro bằng điện phân nước cỡ vừa và lớn, cho thấy hiệu quả tiết kiệm năng lượng tương đối rõ rệt; hiệu năng tổng thể đạt trình độ tiên tiến so với các sản phẩm quốc tế cùng loại.
Thành tựu R&D hợp tác này là nỗ lực thiết thực của Đại học Thường Châu nhằm thúc đẩy hội nhập sâu giữa công nghiệp, học thuật và nghiên cứu, đồng thời phục vụ chiến lược “hai carbon” của quốc gia. Trong thời gian tới, nhà trường và doanh nghiệp sẽ tiếp tục phát huy thế mạnh về giảng dạy, nghiên cứu cũng như các nền tảng công nghiệp, đẩy nhanh ứng dụng kỹ thuật và công nghiệp hóa thiết bị sản xuất hydro kiểu mới, và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho việc phổ biến thiết bị sản xuất hydro hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và nội địa hóa thiết bị năng lượng hydro.
