嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室氫能團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行PEM電解水器件材料性能測(cè)試。

廈門網(wǎng)訊(廈門日?qǐng)?bào)記者 吳君寧 通訊員 楊國(guó)寧 黃亞男 圖/嘉庚實(shí)驗(yàn)室 提供)集裝箱大小的裝備內(nèi)部，純水儲(chǔ)存罐正在提供水源，層疊有致的電解槽不斷有氫氣生成，順著連通的管道進(jìn)入供氫設(shè)備，宛如一家忙碌的小型工廠。這是嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室孵化企業(yè)——鷺島氫能(廈門)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“鷺島氫能”)自主開發(fā)的高性能兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜(以下簡(jiǎn)稱“PEM”)電解水制氫裝備。它入選了2023年國(guó)家級(jí)能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備。

去年4月，嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室正式發(fā)布這一新產(chǎn)品，安裝便捷、易于移動(dòng)、運(yùn)行簡(jiǎn)單、成本低……它讓作為能源的氫氣不再局限于傳統(tǒng)集中式的廠房大規(guī)模生產(chǎn)，也讓PEM電解水制氫在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化成為可能。“今年，我們預(yù)計(jì)交付20兆瓦制氫設(shè)備，全年?duì)I收會(huì)有大幅增長(zhǎng)。”嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室PEM電解水制氫項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、鷺島氫能董事長(zhǎng)陶華冰表示。

全鏈條研發(fā)

實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料自給自足

在嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室4號(hào)樓的PEM電解水制氫項(xiàng)目研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，十幾臺(tái)測(cè)試儀器正同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高效快速地進(jìn)行篩選工作?！拔覀兪堑谝粋€(gè)入駐電解水制氫平臺(tái)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，剛來的時(shí)候，整層樓還是空的。”陶華冰回憶起4年前加入嘉庚實(shí)驗(yàn)室時(shí)的情景仍印象深刻。

從研究生時(shí)期開始，陶華冰就專注于電解水制氫領(lǐng)域，聚焦陽極動(dòng)力學(xué)和催化劑材料的研究?！昂茉缇陀辛水a(chǎn)業(yè)化的想法?！彼f。2020年，陶華冰從新加坡歸國(guó)，帶上幾名工程師來到嘉庚實(shí)驗(yàn)室，一頭扎進(jìn)電化學(xué)材料領(lǐng)域的研究中，用2年多時(shí)間，主攻PEM電解水制氫裝備里最關(guān)鍵的膜電極。

“PEM制氫裝備過往無法大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)，主要是因?yàn)槟る姌O上的催化劑依賴銥等貴金屬材料，價(jià)格昂貴、利用率不高且壽命較短?！碧杖A冰說。找到核心技術(shù)難點(diǎn)后，他帶領(lǐng)50余位實(shí)驗(yàn)人員前后做了近千次試驗(yàn)，終于制備出符合條件的催化劑，將膜電極材料上銥的用量降低了70%，同時(shí)，PEM電解水裝備的銥有效利用率、制氫效率和裝備壽命等性能不減反升，真正解決了PEM電解水技術(shù)走向市場(chǎng)的關(guān)鍵難題，也為團(tuán)隊(duì)向企業(yè)轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支撐。

2022年4月，在嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的支持下，鷺島氫能(廈門)科技有限公司成立。陶華冰團(tuán)隊(duì)也從最初五六個(gè)人的項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)，發(fā)展到如今擁有50多名員工的新興企業(yè)，并靠著超過國(guó)內(nèi)國(guó)際平均水平的技術(shù)能力和產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)，打通了PEM電解水制氫裝備的全鏈條研發(fā)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料自給自足。

搶占新賽道

帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈形成群聚效應(yīng)

PEM電解水制氫項(xiàng)目從藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)榭蒲谐晒?，再到走向市?chǎng)，這場(chǎng)“長(zhǎng)跑”跨越了10年。對(duì)于長(zhǎng)期鉆研技術(shù)、從高校走向企業(yè)的陶華冰而言，一條新的起跑線出現(xiàn)在了面前。

都說“創(chuàng)業(yè)九死一生”，陶華冰和團(tuán)隊(duì)如今除了要在技術(shù)上持續(xù)取得新突破，更關(guān)鍵的是要將技術(shù)真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?！皬目蒲谐晒绞袌?chǎng)投入應(yīng)用，還有很長(zhǎng)一段路要走，我們正在做的是不斷縮小這段距離?！碧杖A冰說。為了更快地從科研人員向企業(yè)家轉(zhuǎn)變，他養(yǎng)成了每周讀一本書的習(xí)慣，主動(dòng)學(xué)習(xí)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的知識(shí)與方法。鷺島氫能也正在進(jìn)一步探索科技成果市場(chǎng)化模式，與行業(yè)龍頭企業(yè)、社會(huì)資本等建立起合作共贏的橋梁。

隨著國(guó)家“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略的推進(jìn)，氫能制造與利用被認(rèn)為是未來能源革命的關(guān)鍵技術(shù)，嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向國(guó)家戰(zhàn)略和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，重點(diǎn)布局多路線電解水制氫技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化工作。依托實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新平臺(tái)和資源優(yōu)勢(shì)，陶華冰團(tuán)隊(duì)獲得了從研發(fā)資源到儀器設(shè)備、從人才支撐到產(chǎn)業(yè)資源等多方位的支持。目前，鷺島氫能在廈門的制氫裝備生產(chǎn)基地正在加緊建設(shè)，帶動(dòng)氫能上下游產(chǎn)業(yè)鏈形成群聚效應(yīng)，一條“1000兆瓦級(jí)的膜電極產(chǎn)線”將于今年9月完工。

“我們希望通過努力，促進(jìn)電解槽及可再生能源制氫成本快速下降，在質(zhì)子膜電解水領(lǐng)域成為全球領(lǐng)軍企業(yè)，并推動(dòng)我國(guó)在波動(dòng)性可再生能源制氫領(lǐng)域占據(jù)國(guó)際領(lǐng)先地位?！碧杖A冰和團(tuán)隊(duì)正在電解水制氫的“新藍(lán)?！睋屪C(jī)遇，深耕布局。

電解水制氫項(xiàng)目 電解槽及可再生能源制氫 制氫裝備

特別推薦：國(guó)際氫能與燃料電池展參觀報(bào)名  國(guó)際氫能與燃料電池展展位預(yù)定