在核能制氢工艺方法优化与改进方面。目前全球每年总共需要近亿吨氢气应用于氨的生产、有机物的加氢、石油精炼、金属冶炼、电子制造、产生高温火焰以及冷却热发电机等方面。但迄今为止，95%以上的氢气是通过化石燃料重整来获得，生产过程必然排出CO2。而电解水技术可实现CO2的零排放，约占全世界4%~5%的氢气生产量。相对于可再生能，核能发电电流密度高且稳定，可耦合采用固体氧化物电解质电解，但有待电极材料进一步研发成熟，同时可研究采用高压电解槽的SPE为质子交换膜（PEM）技术等，优化电解池堆集成技术、解决长时间运行性能衰竭等问题，持续降低电解的设备投资和生产成本。而同时铜氯循环反应技术(最高温度要求530℃)正在中试阶段，依然存在较大优化与改进空间，要考虑加大对不排或少排CO2的新制氢技术工艺，及其针对相关金属材料开展氢脆现象影响分析的支持力度，以打通不同温度下热化学制氢等路径，实现核能到氢能的高效转化，最终以实现核能制氢最优化的经济性为目标。

这里打通不同温度下热化学制氢路径，可为针对高温气冷堆一回路温度提升时反应堆物理、热工设计及运行的特性，开发适用于超高温运行的高效氦净化及再生系统工艺流程、关键净化设备，以及开展反应堆一回路压力容器、热气导管、堆内构件、蒸汽发生器等的运行分析评价及材料高温性能测试和提升等研究开发，争取更多宝贵时间，创造更宽松条件，在探索反应堆适应性的同时，实现核能制氢实际应用价值。

在中间换热器及其部分关键部件研发制造方面。建议考虑其多层镍基合金板能否采取多种金属爆破一次焊接成型，同时，可考虑碳碳材料或碳纤维材料等的选取。可结合多种金属爆破一次焊接成型材料特点及换热板微通道结构形式，调配蚀刻液成分、浓度、温度、流速、时间等工艺参数，研究不同形状流道的蚀刻方法，研发形成相适配的蚀刻工艺，精确控制蚀刻工艺参数，以保证蚀刻的微通道形状和尺寸。同时，开展金属爆破一次成型方法研制的中间换热器相关研究情况与氦-氦印刷电路板式（PCHE）中间换热器的扩散焊结构评价效果等的对比研究，多种途径开展中间热交换器安全设计演示验证，保障核反应堆与制氢厂的运行匹配，保证制氢厂的放射性水平足够低及规避氚的风险等。

在化学循环制氢工艺方法中关键设备材料方面。建议加强设备材料开发的经济性及可预测性评估，从而能够对选定制氢工艺方法的开发有确定性，也能更好评估选定技术的产氢经济性。在制氢储氢装备用材方面，建议加强基础材料抗氢性能和应用研究，如：铜及铜合金、镍基合金、钛及钛合金、铝合金、钨钼合金、碳碳材料等材料及其复合材料，实现既能满足制氢储氢装备要求，又能节约材料使用成本，节约稀贵金属资源。

在满足核安全要求的氢制备与储存等技术方面。主要针对有关方面的氢气管线和厂外氢库系统建设，兼顾核电厂与可再生能源混合能源系统制氢及灵活性电源建设等的需要，考虑制氢中稳态氢的催化剂、吸能材料等的开发利用，促进氢液化循环，加强氢脆及氢相关自动检测技术研究，提高核能制氢的压缩、储存安全，以便转换至液态便于远距离运输至氢液化基地。要在开展以制氢为目的核设施优化设计的同时，考虑石墨烯防爆材料应用等，加快相关催化剂和石墨烯防爆、抗氧化与耐腐蚀等材料及相关设备、工程屏障等的开发利用，切实满足核能制氢核安全“纵深防御”要求，保障核能大规模制氢的安全，以利于统筹规划，合理布局，规划建设符合核安全监管要求的核能制氢基地等，并满足核能制氢的商业出口要求。

（来源：中国核工业，作者：汪永平 本文为中国电促会核能分会专家组课题，作者为该课题执笔人，单位为中核工程咨询公司）