中国科大碳中和研究院团队斩获南宁海创大赛三等奖:绿电制氢技术引领低碳创新
发布者:中国科学技术大学碳中和研究院 发布时间:2025-12-08
近日,第八届中国・南宁海(境)外人才创新创业大赛决赛(简称:南宁海创)在南宁圆满落幕。中国科大碳中和研究院夏维东团队的特任副研究员陈仙辉,凭借“绿电 - 热等离子体脱碳制氢工艺” 项目脱颖而出,荣获南宁海创大赛三等奖(新材料赛道第 4 名),彰显了碳中和研究院在新能源与新材料交叉领域的科研实力与创新潜力。


图1.第八届中国・南宁海(境)外人才创新创业大赛获奖证书和现场
本次南宁海创大赛由南宁市多部门联合主办,聚焦全球海(境)外人才创新创业,吸引了海内外多个国家和地区超过860个优质团队参赛,其中新材料赛道竞争尤为激烈。大赛旨在促进科技成果落地转化,为获奖项目提供项目资助、产业对接、融资对接等全方位支持,助力人才与区域发展深度融合。

图2.第八届中国・南宁海(境)外人才创新创业大赛决赛现场
碳中和研究院团队研发的“绿电 - 热等离子体脱碳制氢工艺”,直面氢能产业 “煤基化” 高碳排与绿氢成本居高不下的双重挑战,创新性采用电弧热等离子体技术,无需催化剂、溶剂或水,通过电力驱动产生高温高活性反应氛围,一步法直接裂解甲烷原料气,同步生成高纯度氢气(纯度>85 %)与纳米碳材料,从源头消除 CO₂直接排放,能耗控制在 20kWh/kg 以内。该工艺甲烷转化率超 98.5%,构建了 “碳 - 氢” 协同价值体系,每吨氢气生产可同步产出接近3 吨纳米碳材料,副产品在锂电负极、特种橡胶等领域应用广泛。

图3.绿电-热等离子体脱碳制氢工艺
团队在技术上实现多项突破,成功攻克等离子体自收缩性难题,研发“旋风扰流约束电弧” 和 “大面积等离子体产生” 核心技术,实现碳材料选择性制备,产品性能达到导电剂指标要求。目前,200 kW 级中试装置已完成产出验证,设备具备启停快、小型化、模块化优势,可实现分布式部署,且灵活嵌入广西沼气网络,预计可带动当地超百亿生物质资源的高值化利用,为区域循环经济发展注入新动能。
该项目团队由陈仙辉副研究员牵头负责成果转化,核心成员还包括入选国家级及中国科学院人才计划张晓愿教授、等离子体领域资深专家夏维东教授,以及青年科研骨干。团队依托中国科大在等离子体物理、工程热物理以及新材料研发等领域的深厚积淀,形成了难以复制的技术壁垒。项目不仅契合国家“双碳” 战略部署,更响应了欧盟《氢能法案》零碳路径认证趋势,其分布式产能布局可秒级响应风光电力波动,绿电直供率超 95%,为氢能产业低碳转型提供了颠覆性解决方案。
此次获奖,既是大赛对中国科大碳中和研究院科研成果产业化潜力的高度认可,也是学校 “科教报国、服务社会” 办学理念的生动实践。未来,团队将以此次获奖为契机,进一步推进技术优化与市场对接,深化与南宁及区域产业的合作,加速项目落地转化,为我国新能源产业高质量发展及 “双碳” 目标实现贡献科大力量。
此次成绩的取得,离不开学校、研究院及相关部门对项目的全方位支持。碳中和研究院将持续聚焦国家战略需求,鼓励科研团队勇闯创新“无人区”,推动更多高水平科研成果走向产业化,为经济社会发展提供坚实科技支撑。