高溫固體氧化物電解池（SOEC）是一種在高溫下（通常為700–900 °C）工作的電化學裝置，它能將電能和熱能高效地轉化為化（huà）學能。其核心工作（zuò）原理是（shì）利用固態氧化物（wù）陶瓷作為電解質（zhì），在外（wài）部電壓作用下，陰極將水蒸（zhēng）氣或（huò）二（èr）氧化碳等分子電化學還原（yuán），生成氫氣、一氧化碳（tàn）等價值產物，同時氧離子通過電解質遷移至陽極，釋放出氧氣。例如，在電解水蒸氣時，陰（yīn）極產生氫氣，陽極則（zé）析出氧氣。

SOEC技術最（zuì）顯著的優勢在於其超高的能（néng）量轉化效率。由於其高溫工作特性，部分（fèn）能量需求由熱能提供，而熱能的（de）成本遠低於電（diàn）能，這使得SOEC係統的電-化學轉化效率顯著提升。高溫電解製氫（qīng）（HTSE）的熱轉（zhuǎn）化效率預計可達48%至59%。此外，SOEC具有反應速率快、電流密度高以及應用（yòng）場景廣泛等特點，它不僅能夠電解水製氫，還能高效電解二氧化碳、參與水蒸氣-甲烷（wán）共電解，甚至處理氮（dàn）氧化物，實現“一機多用”。

憑借這些技術優勢，SOEC在可再生能（néng）源的規模化儲存與碳減排方麵展現出巨大潛力。它能夠將間歇性的（de）風（fēng）能、太陽能等綠（lǜ）色電力穩（wěn）定地轉化為氫能（néng）或（huò）合成（chéng）燃料，有（yǒu）助於解（jiě）決可再生能源的消（xiāo）納（nà）問（wèn）題，並（bìng）為化工、交通等難以直接電氣化領域的低碳轉型提供了關鍵技術路徑。