在“双碳”战略深入推进的关键时期，绿氢作为实现碳中和目标的终极清洁能源之一，正面临制备成本高昂、太阳能利用效率低下等行业共性难题，这些瓶颈长期制约绿氢规模化生产与产业升级。近日，赣南师范大学传来捷报，由该校化学与材料学院学生组成的“驭光赋能”科研团队，在指导教师带领下成功研发出具有自主知识产权的“光-氢一体化制氢系统”。团队从电解槽、催化剂材料、电化学反应路径到光伏系统集成多维度协同创新，有效破解绿氢规模化生产痛点，为新能源产业高质量发展注入强劲的青春科技动能。

长期以来，电解水制氢技术推广受限于阳极催化剂对铱、钌等贵金属的严重依赖，设备初始投资成本居高不下，成为行业“卡脖子”瓶颈。针对这一难题，“驭光赋能”团队放弃贵金属路线，全力攻坚铜基材料。在粟文香带领下，成员们利用课余及寒暑假泡在实验室反复试验，面对掺杂元素筛选难、比例调配无经验可循等困难，查阅上百篇文献、记录海量实验数据，历经无数次失败与复盘，最终确定铬与铜最佳原子比例，成功研制铬掺杂铜基新型阳极催化剂。该催化剂大幅降低水解离反应能垒，显著提升催化效率与制氢速率，长时间连续运行稳定性优异，打破贵金属催化剂技术垄断，为降低制氢成本筑牢材料基础。

在催化剂突破基础上，团队进一步革新电化学反应路径。传统电解水阳极析氧反应能耗极高，严重制约系统能效提升。团队经广泛调研与论证，大胆用生物质衍生物糠醛氧化反应替代高能耗析氧反应，攻克糠醛与强碱电解环境兼容性差、反应参数调控难等问题，摸清最优反应路径。这一创新大幅降低制氢能垒，实现产高纯度氢气同时在制氢的同时联产高附加值精细化学品糠酸，建立起双效协同的生产模式，极大提升了系统的经济可行性与市场应用潜力，该技术路线已提交相关发明专利申请。

针对光伏发电与电解槽功率不匹配、传统光伏转换效率低、太阳能利用率不高等行业痛点，团队在系统集成层面实现关键突破。团队引入钙钛矿光伏技术，创造性采用“四端法”将电解槽与光伏相连接，通过改变子电池数量以及活性层组分调节光伏组件输出与电解槽工作状态，精准匹配发电功率与能耗，有效解决太阳能利用率低等问题，实现光伏组件与电解槽直接连接，构建从光能捕获到氢能存储的完整闭环光-氢一体化制氢系统，彻底打通“绿电”变“绿氢”，大幅提升太阳能制氢综合效率。

该项目的顺利推进得益于赣南师范大学完善的创新创业育人体系。学校为团队提供专项实验资金、场地及创新创业专项基金，搭建从样品到产品、从实验室到生产线的转化桥梁，帮助对接地方新能源企业，提供中试资源与知识产权保护指导，全力推动科研成果走出象牙塔、落地应用场，为技术产业化提供坚实保障。

这群学生以笃行不怠的坚守在绿氢科研赛道取得重要突破。未来，“驭光赋能”团队将围绕催化剂性能优化、生物质耦合体系拓展、光伏适配系统集成持续创新，力争早日实现技术规模化商业应用，为我国能源结构绿色低碳转型贡献青春智慧与力量。

（撰稿：粟文香 李旭 李炜）

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