电解水制氢竟然如此耗电！！？？

Question

最近发现一个天津《大陆制氢设备有限公司》

看他们的广告说他们制氢技术如何如何专业，然后网站上有个表格上标注氢气产量。

仔细一看吓我一跳！

平均生产一立方米氢气（1标注大气压下）竟然需要5千瓦时左右的电能。

也就是说不压缩情况下，产生一立方米的氢气竟然要5度电！！？？

不知道是这家厂子能耗较大还是说实际上氢气制造就是这么大能耗啊？请知道的朋友给介绍一下。

Answer 1

先看看理想条件下的情况。1molH2O在298K（25摄氏度）、外压为100kPa下可逆地（也就是很接近平衡状态，且没有能量耗散的情况下）电解生成H2和O2（生成的气体压力为100kPa），需要消耗电能237.1kJ，此外还需从环境中吸收48.7kJ的热量。

假设氢气为理想气体。根据理想气体状态方程pV=nRT，298K、1标准大气压下1立方米氢气其物质的量为40.9mol，至少需消耗电能237100×40.9 = 969.7万焦。

实际需要用5千瓦时的电，1千瓦时等于1000J/s×3600s = 360万焦，5千瓦时就是1800万焦，969.7÷1800 = 54%。很多情况下实际结果能有理论值的20%-30%就不错了，能有大于50%的利用率真是不容易。

参考资料：高丕英，李江波编，《物理化学》，科学出版社，2007

Answer 2

电解水制氢以目前的技术已经可以达到低于4.5度电的能耗了；所以你说的那家公司的产能相对来说是比较大的。

Answer 3

基本上一个H+消耗一个电子，你想想一立方米氢气有多少mol