2024年12月11日，在由香橙會(huì)研究院舉辦的“2024氫能年會(huì)：分析與預(yù)測(cè)”上，青騏驥創(chuàng)始人閆巍博士從研發(fā)、核心材料等方面分享了青騏驥在適配離網(wǎng)制氫堿性電解槽的研發(fā)及工程應(yīng)用等方面的探索和思考。

“我們?cè)诰G氫行業(yè)要行穩(wěn)致遠(yuǎn)攜手共進(jìn)。”青騏驥創(chuàng)始人閆巍在此次大會(huì)上特別強(qiáng)調(diào)：“這個(gè)行業(yè)確實(shí)很大但目前行業(yè)卷得很厲害，整體在技術(shù)上我們贏得了難得的時(shí)間，但我們要把設(shè)備做得更優(yōu)更可靠，要讓企業(yè)更敢用，共同保護(hù)好氫能行業(yè)發(fā)展”。

5年長(zhǎng)跑成就制氫、環(huán)保雙輪驅(qū)動(dòng)

青騏驥成立于2019年，創(chuàng)始人閆巍在上海交大本碩7年求學(xué)后赴美國(guó)俄亥俄大學(xué)攻讀氫能催化劑方向博士，并于2013年獲得世界電化學(xué)會(huì)（ECS）評(píng)出的“年度學(xué)生成就獎(jiǎng)”（世界級(jí)），成為20年以來(lái)第二個(gè)獲此獎(jiǎng)的中國(guó)人�；貒�(guó)后閆巍受邀加入華能集團(tuán)擔(dān)任華能清能院制氫與環(huán)保技術(shù)研究所首任所長(zhǎng)。2019年正式創(chuàng)立青騏驥開(kāi)始了超過(guò)5年的制氫長(zhǎng)跑。

目前，青騏驥已經(jīng)形成了由氫能和環(huán)保業(yè)務(wù)為雙驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)。

“我們?cè)跉淠苜惖腊l(fā)展了五年半的時(shí)間，已經(jīng)建成了北方基地，南方基地和科創(chuàng)中心。北方基地主要做催化劑生產(chǎn)和制造，已形成1.5GW電解槽總裝產(chǎn)能，南方基地以雙極板制造和總裝為主。科創(chuàng)中心也分為兩部分，一部分位于蘇州專注于核心材料研發(fā)，另一部分綠氫裝備實(shí)驗(yàn)中心在甘肅酒泉。”閆巍介紹到。

青騏驥環(huán)保板塊主要做催化劑再生和回收處理，以及水處理裝備制造。目前也已在甘肅、河南、河北、廣東等地建立四個(gè)危廢處理工廠。

青騏驥眼中的堿性電解槽

“我不會(huì)說(shuō)目前堿性電解槽本身已經(jīng)成熟，當(dāng)我們從核心材料角度看的時(shí)候，隨著電解槽功率越來(lái)越大對(duì)核心材料要求就越會(huì)來(lái)越高，對(duì)電解槽是否真正成熟，是否能在全生命周期完全滿足客戶要求還是有待證明的。”閆巍坦言。

催化劑、雙極板和隔膜是堿性電解槽三大核心材料，三者占據(jù)電解槽超過(guò)70%的成本，直接決定電解槽最核心的性能。

當(dāng)前市場(chǎng)上最主流的催化劑材料是雷尼鎳，工藝穩(wěn)定技術(shù)相對(duì)成熟，還有一些鎳基多元合金材料。堿性電解槽雙極板有乳突和平板支撐結(jié)構(gòu)，青騏驥更多偏向平板支撐結(jié)構(gòu)。

“從系統(tǒng)模擬優(yōu)化來(lái)看，二者各有優(yōu)點(diǎn)，不管是乳突還是平板支撐，我們需要解決的是提高耐腐蝕性，做到輕量化，減量化，不然都是有電流損失的，同時(shí)還要降低接觸電阻，提高電解槽效率。”閆巍表示，“在隔膜的選擇方面，目前市場(chǎng)多以PPS隔膜為主，出于安全考慮青騏驥同樣選擇采用PPS隔膜，不過(guò)復(fù)合隔膜可能是未來(lái)的發(fā)展方向。”

目前堿性電解槽核心材料供應(yīng)鏈還是相對(duì)比較脆弱的，存在三點(diǎn)問(wèn)題：

1、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

2、產(chǎn)品規(guī)格不統(tǒng)一

2、供應(yīng)商水平不同

“在這樣情況下，不同電解槽廠商做出來(lái)的電解槽品質(zhì)也是有差異化的。一臺(tái)是有差異化的，三個(gè)月干十臺(tái)差異化更大，相對(duì)脆弱的供應(yīng)鏈對(duì)于廠商的品控還是帶來(lái)比較大的挑戰(zhàn)。”閆巍說(shuō)到。

以核心材料為基礎(chǔ)的創(chuàng)新突破

青騏驥以核心材料為基礎(chǔ)，以關(guān)鍵部件為支撐實(shí)現(xiàn)大型電解槽的創(chuàng)新。

在電極催化劑的研發(fā)方面，閆巍給青騏驥提出了高穩(wěn)定性、低成本、高性能的目標(biāo)要求。

“穩(wěn)定性最重要，催化劑在電解槽中跑一年，最低要求就是催化劑不要脫落，不要讓能耗一年上升10%，甚至15%，這對(duì)于甲方項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)是非常大的。”閆巍表示。

青騏驥催化劑研發(fā)是從材料組合、工藝組合和應(yīng)用組合三個(gè)維度把催化劑做精。搭建了實(shí)驗(yàn)室小型測(cè)試平臺(tái)和中大型及MW級(jí)測(cè)試平臺(tái)。其整個(gè)研發(fā)體系，包括催化劑生產(chǎn)已經(jīng)得到國(guó)際認(rèn)定集團(tuán)BV見(jiàn)證報(bào)告。目前，青騏驥電極催化劑生產(chǎn)工廠已建成一期包括熱噴涂、焙燒產(chǎn)線，年產(chǎn)能6萬(wàn)片，可滿足100套1000m3/h電解槽的需求，后續(xù)二期生產(chǎn)線建成計(jì)劃向市場(chǎng)推廣催化劑產(chǎn)品。

在雙極板制備中，青騏驥采用復(fù)合度工藝，在成熟度和性能上優(yōu)于市場(chǎng)常見(jiàn)的電鍍工藝，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)周期，波動(dòng)性電源條件下電化學(xué)測(cè)試，復(fù)合鍍極板鍍層藍(lán)點(diǎn)率（孔隙率）為零，無(wú)剝離、鼓泡，該工藝同樣獲得了BV見(jiàn)證報(bào)告。目前青騏驥已經(jīng)建成復(fù)合鍍生產(chǎn)線和機(jī)械加工生產(chǎn)線，年產(chǎn)能10萬(wàn)片，可滿足300套1000m3/h電解槽的需求。

此外，隨著電解槽越來(lái)越大，波動(dòng)性電流導(dǎo)致氫氧快速轉(zhuǎn)化，青騏驥著重解決提高電解槽綜合表現(xiàn)，通過(guò)電解槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化，構(gòu)建均勻流場(chǎng)模型，仿真分析，提高電解槽傳質(zhì)效率。

目前青騏驥電解槽南北兩個(gè)基地具備2GW產(chǎn)能，在堿性電解槽企業(yè)中青騏驥已經(jīng)是產(chǎn)業(yè)鏈最齊全最完整的企業(yè)，核心材料自給率達(dá)到68%。

“我們把這些技術(shù)和體會(huì)運(yùn)用到電解槽中，取得了不少的成績(jī)。”閆巍自信地表示。

中石油玉門(mén)油田綠氫項(xiàng)目，青騏驥作為唯一中標(biāo)方完成整個(gè)交鑰匙工程，并在四個(gè)月做完之后實(shí)現(xiàn)通氣，目前已經(jīng)成為綠氫項(xiàng)目網(wǎng)紅打卡地，很多央國(guó)企的氫能事業(yè)部都去這里參觀指導(dǎo)。

“這個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行已超過(guò)3000小時(shí)，直流能耗在2500電密是3.92KW Nm3/H，性能衰減小于0.1%，”閆巍自豪地表示，“特別是性能衰減率，目前國(guó)內(nèi)電解槽運(yùn)行三千小時(shí)以上的廠家不超過(guò)5家，性能衰減我們能夠做到一千小時(shí)小于0.1%，得益于核心材料的積淀，我了解有些廠家交付電解槽能耗可能是4.4KW Nm3/H，用了一年電耗升至5.1KW Nm3/H，這個(gè)衰減率還是比較大的。”

此外在央企工程項(xiàng)目中指標(biāo)要求最高的中國(guó)華能集團(tuán)1300Nm³/h光伏制氫項(xiàng)目中，青騏驥與華能清能院共同研發(fā)1300標(biāo)方電解槽也已成功完成第一階段性能測(cè)試。制氫負(fù)荷寬幅波動(dòng)是20%-120%，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)速率不低于7.5%，電解槽長(zhǎng)度僅4.6米，重量?jī)H41T，相對(duì)一千方電解槽來(lái)說(shuō)產(chǎn)能提升30%，物料降低20%。在海外項(xiàng)目中青騏驥為某歐洲氫能公司提供的堿性電解水制氫系統(tǒng)也已實(shí)現(xiàn)百日超1500小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，贏得了客戶的高度評(píng)價(jià)。

在演講的最后，閆巍也特別分享了他對(duì)綠氫行業(yè)的思考和建議。

“對(duì)于新一代電解槽，不管是做PEM還是AEM，‘本質(zhì)安全，離網(wǎng)制氫’是所有電解槽廠家都需要解決的問(wèn)題。”閆巍提到“我以前在華能集團(tuán)跟殼牌做的離網(wǎng)制氫測(cè)試項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)測(cè)評(píng)的電解槽負(fù)荷低于80%就報(bào)警了，最后通過(guò)各方面改造，可以把負(fù)荷下探到40%，但這僅僅是一段時(shí)間，不代表可以用很長(zhǎng)時(shí)間。”

“這條路我們確實(shí)要心生敬畏，腳踏實(shí)地，行穩(wěn)致遠(yuǎn)，扎實(shí)地解決一些問(wèn)題。”閆巍道。

       原文標(biāo)題 : 這家電解槽穩(wěn)定運(yùn)行3000小時(shí)成綠氫項(xiàng)目網(wǎng)紅打卡地，是怎么做到的？