動量守恒毛學偉:有信心將PEM電解槽成本降低到極致
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(jié)構(gòu)組件橫空出世,引發(fā)了行業(yè)對于PEM電解槽極限降本的熱議(點擊文章PEM制氫降本“大殺器”來了)。今年上半年,動量守恒在系列產(chǎn)品的開發(fā)、創(chuàng)新、生產(chǎn)、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(zhàn)略產(chǎn)品布局?
毛學偉:動量守恒創(chuàng)始于2021年,公司專注于固體電解質(zhì)膜(PEM/AEM/CO2RR)電解槽核心材料與器件的研發(fā)和生產(chǎn)。
公司的產(chǎn)品研發(fā)和布局主要依托于兩大平臺型技術(shù)-電催化材料合成技術(shù)和直通孔多孔傳輸層SP-PTL™器件加工技術(shù)進行開展。其中,電催化材料合成技術(shù)來自于國家重點實驗室核心團隊10余年成果積累,業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。直通孔多孔傳輸層SP-PTL™器件加工技術(shù)來自于公司近四年的持續(xù)艱苦研發(fā)。在上述基礎(chǔ)上,公司目前已建立了業(yè)內(nèi)最為齊全的電解槽陽極催化材料產(chǎn)品序列,并在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性開發(fā)了適配于PEM電解槽的“二合一”、“三合一”和“六合一”產(chǎn)品,同時融合拓展形成了適配于多種電解槽技術(shù)路線(PEM/AEM/CO2RR)的多孔傳輸層(Ti/Ni SP-PTL™)產(chǎn)品以及多孔傳輸電極(Ti/Ni PTE)產(chǎn)品。
動量守恒產(chǎn)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(chǎn)品均
取得了突破性進展,目前產(chǎn)品驗證
和市場推廣情況如何?
毛學偉:對于PEM產(chǎn)品市場,我們的鈦基多孔傳輸層(Ti SP-PTL™)量產(chǎn)線是全球首條自主知識產(chǎn)權(quán)的直通孔結(jié)構(gòu)多孔傳輸層產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)鈦氈相當。對應(yīng)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(chuàng)新性拓展。
動量守恒創(chuàng)新產(chǎn)品
對于目前較火的AEM市場,公司基于鈦基SP-PTL™技術(shù),將材料換成純鎳,開發(fā)了鎳基的直通孔結(jié)構(gòu)多孔傳輸層Ni SP-PTL™,同時沿用了我們在開發(fā)Ti-Ir PTE的思路,用物理和化學結(jié)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(fā)布我們的AEM電解槽電極產(chǎn)品- CellularPTE™蜂窩電極。
同時,我們還創(chuàng)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(wěn)定性表現(xiàn)。
Q3
香橙會研究院:相較于傳統(tǒng)的氣體擴
散層,動量守恒直通孔結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品
優(yōu)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(tǒng)的氈材料在結(jié)構(gòu)上的主要差異體現(xiàn)在有序化和無序化,即物理學上我們所稱的:熵。經(jīng)典物理學的經(jīng)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(tǒng)氣體擴散層對比
而在電解槽陽極電化學反應(yīng)的特定場景下,經(jīng)過我們的模擬和實證,我們發(fā)現(xiàn),有序化分布的孔道結(jié)構(gòu),可以讓陽極的四相場-水、電、熱、氣更加均勻分布,極大的規(guī)避了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)的熱斑效應(yīng)、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(dǎo)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(jié)構(gòu)優(yōu)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(yōu)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(chǎn)的氈類產(chǎn)品,且其獨特的微觀體結(jié)構(gòu),更易于做“多合一”拓展。公司的“二合一”、“三合一”、“六合一”產(chǎn)品,目前已與國內(nèi)多家頭部電解槽企業(yè)開展了多輪聯(lián)合研發(fā)和測試,預(yù)計年內(nèi)可實現(xiàn)數(shù)MW級訂單轉(zhuǎn)化,我們有信心與國內(nèi)PEM電解槽商一起,將成本降到極致。
Q4
重點布局歐洲市場
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(zhàn)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(chǎn)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?guī)ш爟啥仍煸L歐洲,目前SP-PTL™、“多合一”和PTE等產(chǎn)品已在歐洲幾個重要的合作伙伴處完成技術(shù)驗證,歐洲合作伙伴也多次造訪我們合肥總部,目前已有數(shù)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(chǎn)的可能。此外,在中東和北非、印度等新興市場,我們也開發(fā)了數(shù)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(yè)務(wù)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(chǎn)品的產(chǎn)線建設(shè)和優(yōu)化上,公司將大幅提升產(chǎn)品交付能力和一致性。在產(chǎn)品開發(fā)上,我們將主要聚焦優(yōu)化提升PEM電解槽“多合一”產(chǎn)品及交付能力,持續(xù)改進和優(yōu)化AEM陽極CellularPTE™蜂窩電極,努力實現(xiàn)批量化交付。當然,市場開發(fā)和出海永遠是重要任務(wù),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(shù)升級迭代的方
向,你怎么看?
毛學偉:關(guān)于PEM電解槽,目前看歐洲和北美的技術(shù)確實是領(lǐng)先于國內(nèi)的,我個人的觀點是,作為能源裝備,PEM電解槽系統(tǒng)首先要追求的是在安全前提下的長壽命運行,當然我們現(xiàn)在看到國內(nèi)有些產(chǎn)業(yè)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(guān)注不足,這不是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的好趨勢。
接下來,借助于國家政策的推動,PEM電解槽產(chǎn)業(yè)鏈需要有更多的示范應(yīng)用項目,以驗證新技術(shù)的安全可靠和壽命,在此基礎(chǔ)上,才能實現(xiàn)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(shù)方向,特別是今年,大有蓋過PEM電解槽的勢頭。但是就技術(shù)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(dǎo)質(zhì)子,AEM膜傳導(dǎo)氫氧根離子,而質(zhì)子是最小的離子,理論上傳導(dǎo)質(zhì)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(xiàn)在主要是全氟磺酸膜,氟化學的技術(shù)壁壘以及成本也較高。
綜合來看,兩種技術(shù)孰優(yōu)孰劣,需要不斷去比較對應(yīng)的產(chǎn)氫平準化成本(LCOH),以發(fā)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(guī)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(chǎn)線、產(chǎn)品的迭代以及市場開發(fā)。
原文標題 : 動量守恒毛學偉:有信心將PEM電解槽成本降低到極致
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