经济观察报 邢祺欣/文 2023年,山东赛克赛斯氢能源有限公司(下称“赛克赛斯氢能”)实现营收翻番。伴随着绿氢产业的发展,这家位于山东省济南市的氢能设备制造企业正在迎来快速增长期。

从20世纪80年代开始,赛克赛斯氢能的创始团队就开始投入PEM(质子交换膜电解槽)技术的制氢设备研发。1990年前后技术实现商业化后,赛克赛斯氢能开始生产供给各大高校科研实验室用途的氢气发生器。此后的30年间,这家企业几乎只做了一件事情:沿着PEM技术产业不断向上游和下游延伸。

30年间,赛克赛斯氢能逐渐掌握了从质子膜、催化剂、膜电极、电堆到系统集成的全套核心工艺,还参与起草了多项国家标准,主导起草了首个PEM制氢技术团体标准。目前,赛克赛斯氢能已成为国家专精特新“小巨人”企业、山东省的“隐形冠军”企业和瞪羚企业。

2023年,赛克赛斯氢能完成了B轮融资,该轮融资由朝希资本领投,海通并购资本联合领投,铁泰基金等跟投。融资募集资金主要用于绿色氢能产业园投建、产品研发、完善知识产权布局和打造顶尖人才团队。

在风光电消纳问题日渐被关注的今天,PEM技术的绿氢潜力开始被市场所重视。目前,赛克赛斯氢能的客户不仅包括一批大型中央企业,还包括大量海外客户,其国内市场与海外市场的营收占比约为6:4。

专注

根据电解槽的不同电解质材料和工作原理,水电解技术可分为碱性电解槽(ALK)、质子交换膜电解槽(PEM)、阴离子交换膜电解槽(AEM)和固态氧化物电解槽(SOEC)四种类型。

ALK和PEM是目前较为主流的两种制氢方式。ALK技术更为成熟、成本较低、落地项目较多。PEM技术虽处于商用化早期阶段,但对于电源波动的适应性更强。

质子交换膜电解槽是PEM制氢设备的核心部件,约占据设备成本的一半。层层折叠的PEM膜则是电解槽的核心。电解槽的内部分为多个电解室,每个电解室内有一张PEM膜,尽管PEM膜的生产成本并不高,但生产技术要求较高。PEM膜正负面分别附着黑色贵金属(铱和铂)作为催化剂,提供了只允许水分子、水合氢离子通过的传输通道,将质子从电解槽阳极输送到电解槽阴极,在电解槽内部形成离子传递的通路。

中国电解槽技术有多个技术来源,如20世纪自苏联引进到北京电子管厂的常压电解槽以及军工体系的自研技术。改革开放后,这些技术积累随着科研人员的下海潮,逐渐在民营企业落地生根。

20世纪80至90年代,一批电解水槽企业开始在天津、苏州等地出现,赛克赛斯氢能就是其中一家。20世纪80年代开始,脱胎于济南应用化工研究院的赛克赛斯氢能创始团队,开始投入电解水技术的研发。与其他企业主要从ALK技术入手不同,赛克赛斯氢能从一开始投入的研发方向就是PEM制氢技术。

2007年1月,赛克赛斯氢能注册成立,该年其QL型氢气发生器获颁国家重点新产品证书。2008年至2010年,赛克赛斯获得多项国家发明专利,原始技术积累逐渐完成。2014年至2015年,赛克赛斯氢能的膜电极工艺突破,可制作多规格、立方级电解槽,企业也获得国家高新技术企业认定。2016年至2017年,技术产业化迈入新阶段,赛克赛斯氢能获授中核集团合格供应商。

经过30年持续投入,赛克赛斯氢能已经掌握了从质子膜、催化剂、膜电极、电堆到系统集成的全套核心工艺。

赛克赛斯氢能在2018年和2021年承担两项国家重点课题,其中2018年承担“MW级固体聚合物电解质电解水制氢技术”国家重点研发计划重点专项,成立了院士工作站,并被认定为山东省“隐形冠军”企业。

2022年,赛克赛斯氢能牵头承担科技部国家重点研发计划“氢能技术”的重点专项“MW级电解水制氢质子交换膜电解堆技术”。赛克赛斯氢能还参与起草了多项国家标准,主导起草了首个PEM制氢技术团体标准。

高速增长期

利用风光电制氢被认为是未来氢能利用的一个重要方向。

在这个方向上,PEM技术拥有一定优势。赛克赛斯氢能方面称,由于响应速度比较快,PEM制氢适合频繁启停,这符合风光电电源不稳定的特性。与PEM技术相比,ALK碱性制氢启动和暂停的时间较长,冷启动需要两个小时左右才能响应。目前赛克赛斯氢能正在和中石化、中石油等公司合作开展“风光弃电”制氢项目。

利用风光电制氢不仅能够解决弃电消纳的问题,同时也能进一步降低制氢成本。赛克赛氢能方面称,目前制取一方氢气大约需要5度电,按照工业用电1度1元计算,用电成本为5元每方。但利用风光弃电制氢,成本可以大大降低。以内蒙古和新疆等省份为例,风光电的成本每度约为0.4元至0.5元,甚至会低至0.2元至0.3元,在这些地区利用PEM技术制绿氢,其成本已经可以和灰氢(通过化石燃料石油、天然气和煤制取氢气)打平。