固體氧化物電解池（SOEC），是反向運(yùn)行的固體氧化物燃料電池（SOFC），利用電能將水電解為氫氣與氧氣，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。SOEC是一種新型電解水制氫技術(shù)。
氫氣是重要的清潔可再生能源，目前商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)主要是堿水電解（AWE）、質(zhì)子交換膜純水電解（PEM）兩種，前者設(shè)備腐蝕大、環(huán)境污染大，后者需要采用貴金屬作為催化劑，成本高。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2029年中國固體氧化物電解池（SOEC）行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示，與這兩者相比，SOEC無環(huán)境污染，可利用價格較為低廉的材料替代貴金屬，成本較低，并且工作溫度高，電解過程電能消耗大幅降低，能量轉(zhuǎn)化效率高，更具發(fā)展?jié)摿Α?/div>
現(xiàn)階段，全球光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐能發(fā)電等新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，并網(wǎng)電量不斷增多，SOEC與之相結(jié)合，可利用可再生清潔能源作為電能，同時SOEC也可利用工業(yè)余熱作為熱能，進(jìn)行電解水制氫。SOEC能夠充分利用能源并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程無污染。
SOEC制得的氫氣可作為能源進(jìn)行存儲；SOEC可與SOFC相結(jié)合，在新能源發(fā)電間歇時，或者用電高峰時，利用氫氣與氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；此外，SOEC制得的氫氣還可耦合CO2制甲醇，與氮?dú)饨Y(jié)合制氨氣，以及制備乙烯、甲醛等高附加值化學(xué)品。SOEC在實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面具有重要意義。
SOEC主要由陰極、陽極、電解質(zhì)等組成，由于工作溫度高，這些組件主要采用陶瓷材料制造而成，例如利用離子電導(dǎo)率高的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯作為電解質(zhì)。SOEC的陰極產(chǎn)生氫氣，陽極產(chǎn)生氧氣，電極材料需要具備優(yōu)良的導(dǎo)電性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性、反應(yīng)活性、耐久性，可以采用鈣鈦礦氧化物、尖晶石氧化物等，相關(guān)研究還在不斷深入。
新思界
行業(yè)分析人士表示，我國SOEC及相關(guān)材料研究機(jī)構(gòu)主要有北京理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中科院長春應(yīng)化所等，例如華中科技大學(xué)發(fā)表“基于尖晶石MnCo2O4電極的固體氧化物電解池研究”成果。
我國已有企業(yè)進(jìn)入SOEC市場布局，例如武漢華科福賽新能源有限責(zé)任公司研發(fā)出在800℃溫度下，最大電解功率831瓦，最大電解效率97%，每立方米產(chǎn)氫電耗2.86-3.35度，穩(wěn)定運(yùn)行電解功率600瓦的SOEC。2023年4月，上海翌晶氫能科技有限公司研發(fā)的國內(nèi)首條SOEC電解水制氫電堆自動化產(chǎn)線正式下線，年產(chǎn)能可達(dá)100兆瓦。現(xiàn)階段在我國，SOEC技術(shù)仍處于初步示范階段，正逐步向規(guī)模化發(fā)展邁進(jìn)。
