去年11月,合肥動量守恒綠色能源有限公司(以下簡稱“動量守恒”)一款PEM制氫用“六合一”一體化結構組件橫空出世,引發了行業對于PEM電解槽極限降本的熱議(點擊文章)。今年上半年,動量守恒在系列產品的開發、創新、生產、驗證等方面均又取得了突破性進展。
近日,動量守恒CEO毛學偉接受了香橙會研究院訪談,詳細分享了公司最新進展。
有信心將PEM電解槽成本降到極致
Q1
香橙會研究院:請您介紹下目前
動量守恒的核心戰略產品布局?
毛學偉:動量守恒創始于2021年,公司專注于固體電解質膜(PEM/AEM/CO2RR)電解槽核心材料與器件的研發和生產。
公司的產品研發和布局主要依托于兩大平臺型技術-電催化材料合成技術和直通孔多孔傳輸層SP-PTL?器件加工技術進行開展。其中,電催化材料合成技術來自于國家重點實驗室核心團隊10余年成果積累,業內領先。直通孔多孔傳輸層SP-PTL?器件加工技術來自于公司近四年的持續艱苦研發。在上述基礎上,公司目前已建立了業內最為齊全的電解槽陽極催化材料產品序列,并在業內創新性開發了適配于PEM電解槽的“二合一”、“三合一”和“六合一”產品,同時融合拓展形成了適配于多種電解槽技術路線(PEM/AEM/CO2RR)的多孔傳輸層(Ti/Ni SP-PTL?)產品以及多孔傳輸電極(Ti/Ni PTE)產品。
動量守恒產品體系
Q2
香橙會研究院:我們注意到今年以
來動量守恒PTL和PTE系列產品均
取得了突破性進展,目前產品驗證
和市場推廣情況如何?
毛學偉:對于PEM產品市場,我們的鈦基多孔傳輸層(Ti SP-PTL?)量產線是全球首條自主知識產權的直通孔結構多孔傳輸層產線,能夠在200μm以上厚度的鈦金屬薄板上均勻制造出密度達到1.7億/m2、尺寸40μm的直通孔。此產品的有序化流場、厚度公差極低(<5μm)等特性能夠很好的保護膜電極,延長電解槽的壽命,性能比肩進口鈦氈,成本與國產鈦氈相當。對應的“二合一”、“三合一”和“六合一”,是公司基于上述鈦基SP-PTL?基材特性的創新性拓展。
動量守恒創新產品
對于目前較火的AEM市場,公司基于鈦基SP-PTL?技術,將材料換成純鎳,開發了鎳基的直通孔結構多孔傳輸層Ni SP-PTL?,同時沿用了我們在開發Ti-Ir PTE的思路,用物理和化學結合的方法,將催化活性材料附著在Ni SP-PTL?上,形成了Ni-Fe PTE,取得了較好的性能表達。我們近期還將基于此發布我們的AEM電解槽電極產品- CellularPTE?蜂窩電極。
同時,我們還創新性地將銥催化材料涂覆到SP-PTL?表面,形成了鈦銥多孔傳輸電極(Ti-Ir PTE),在CO2RR電還原電解槽做陽極,也具有較好的性能表達和穩定性表現。
Q3
香橙會研究院:相較于傳統的氣體擴
散層,動量守恒直通孔結構系列產品
優勢是什么?能夠給電解槽從性能和
成本上帶哪些影響和變化?
毛學偉:從兩者的放大圖上,我們可以清晰的看出不同,SP-PTL?與傳統的氈材料在結構上的主要差異體現在有序化和無序化,即物理學上我們所稱的:熵。經典物理學的經驗告訴我們,事物從高熵值下降到低熵值,需要從外界汲取能量。
動量守恒SP-PTL?與傳統氣體擴散層對比
而在電解槽陽極電化學反應的特定場景下,經過我們的模擬和實證,我們發現,有序化分布的孔道結構,可以讓陽極的四相場-水、電、熱、氣更加均勻分布,極大的規避了傳統結構中容易出現的熱斑效應、氣泡排出受阻、電流分布不均勻等問題,而這些問題的背后必然會導致膜電極的壽命受損、整個電解槽的效率損失。這個是SP-PTL?最大的結構優勢。其次,SP-PTL?厚度公差小、表面平整易于PVD鍍鉑、與催化層catalyst layer的接觸阻抗更低等等優勢,也在我們的實際工程中取得了驗證。
最后說到成本,SP-PTL?的成本不高于國產的氈類產品,且其獨特的微觀體結構,更易于做“多合一”拓展。公司的“二合一”、“三合一”、“六合一”產品,目前已與國內多家頭部電解槽企業開展了多輪聯合研發和測試,預計年內可實現數MW級訂單轉化,我們有信心與國內PEM電解槽商一起,將成本降到極致。
重點布局歐洲市場
Q4
香橙會研究院:從當前市場需求
看,海外市場對于PEM電解槽容
量更高,動量守恒海外市場戰略是
如何推進的?
毛學偉:動量守恒在歐洲市場的布局是從去年開始的,我們參加了2024漢堡氫能展,也是我司SP-PTL?產品首次亮相歐洲,并且也成功引入了我們歐洲的本土合伙人—Damien Viory教授。
從去年下半年到今年上半年,我帶隊兩度造訪歐洲,目前SP-PTL?、“多合一”和PTE等產品已在歐洲幾個重要的合作伙伴處完成技術驗證,歐洲合作伙伴也多次造訪我們合肥總部,目前已有數千萬意向訂單。
相信明后年,歐洲市場將會成為公司收入的主要來源;未來,不排除我們會在合適的時機尋求在歐洲本土化生產的可能。此外,在中東和北非、印度等新興市場,我們也開發了數家代理商,并且進展順利。
Q5
香橙會研究院:2025年動量守恒
氫能業務的工作重心放在哪個方向?
毛學偉:今年重點工作將主要在SP-PTL?產品的產線建設和優化上,公司將大幅提升產品交付能力和一致性。在產品開發上,我們將主要聚焦優化提升PEM電解槽“多合一”產品及交付能力,持續改進和優化AEM陽極CellularPTE?蜂窩電極,努力實現批量化交付。當然,市場開發和出海永遠是重要任務,也是我的主要工作之一。
Q6
香橙會研究院:針對未來PEM電解
槽和AEM電解槽技術升級迭代的方
向,你怎么看?
毛學偉:關于PEM電解槽,目前看歐洲和北美的技術確實是領先于國內的,我個人的觀點是,作為能源裝備,PEM電解槽系統首先要追求的是在安全前提下的長壽命運行,當然我們現在看到國內有些產業界的同仁們一味的追求高性能和低價格,往往容易對電解槽作為能源裝備的天然要求--安全和長壽命關注不足,這不是產業健康發展的好趨勢。
接下來,借助于國家政策的推動,PEM電解槽產業鏈需要有更多的示范應用項目,以驗證新技術的安全可靠和壽命,在此基礎上,才能實現批量化和降本。沒有安全可靠和長壽命作為基石,高性能和低成本終將是“空中樓閣”。
AEM電解槽是近兩年比較火的技術方向,特別是今年,大有蓋過PEM電解槽的勢頭。但是就技術去談的話,我們認為AEM電解槽相較于PEM電解槽在第一性上是有一些劣勢的:PEM膜傳導質子,AEM膜傳導氫氧根離子,而質子是最小的離子,理論上傳導質子的能耗是最低的。但PEM電解槽最大的劣勢是要用貴金屬,且PEM膜現在主要是全氟磺酸膜,氟化學的技術壁壘以及成本也較高。
綜合來看,兩種技術孰優孰劣,需要不斷去比較對應的產氫平準化成本(LCOH),以發展的眼光去看待,另外,資本在其中的作用也會非常大。
Q7
香橙會研究院:最后請您分享一下
公司下階段的資本市場規劃?
毛學偉:公司在過往的兩年中,順利完成了種子輪和天使輪的融資,近期,我們將開啟Pre-A輪融資,主要用于拓展量產線、產品的迭代以及市場開發。
香橙會研究院以推動氫能商業化為使命,是中國最早從事氫燃料電池行業研究的專業機構。經過多年積累,發展出了香橙會氫能數據庫。以數據庫為依托,提供氫能數據、媒體、智庫、投行、論壇、展會服務。
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