王雅彬，应 芝，郑晓园，张 耀，豆斌林，崔国民，任星霖

（上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093）

氢业气原是料一，种广可泛再应生用的于清生洁产能合源成，氨也和是甲一醇种［1重］。此外，H2可作为一种燃料应用于运输领域，还可作为一种还原剂直接还原离子［2-3］。根据制氢的原材料不同，可将制氢方法分为三类：化石能源制氢、生物质制氢和分解水制氢。化石能源制氢是目前应用最多的制氢技术。但由于化石能源数量有限，并且在制氢过程中会造成污染，该制氢方法并不适合长期应用。生物质制氢是利用微生物的代谢作用生产氢气。该方法虽然减少了环境污染，节约了化石能源，但发展尚未成熟，也存在诸多问题。到目前为止，分解水制氢是一种较为成熟的制氢方法。地球表面的70%被水覆盖，这为分解水制氢提供了良好的能源基础。

分解水制氢主要分为三大类：电解、光分解和热化学循环［4］，它们的优缺点对比如表1所示。在众多分解水制氢方法中，热化学循环制氢被公认为最有前景的制氢方法。1981 年，通用原子公司（GA 公司）在对比了115 个热化学循环制氢方法后提出，硫碘（SI 或IS）循环有很多独特优势：①反应条件温和，可匹配太阳能、核能等热源；②制氢效率高，可以高达60%；③无需氢氧分离装置，适用于大规模制氢。所以，诸多国家将硫碘循环列为可匹配可再生能源的首选制氢方法。

表1 主要分解水制氢方法的优缺点对比Tab.1 Comparison of hydrogen production methods by water-splitting

根据中间产物（硫酸）是否进行分解，硫碘循环可分为闭路循环和开路循环两类。……