雙碳目標(biāo)下,PEM電解水制氫作為極具發(fā)展前景的電解水制氫技術(shù)迎來(lái)高增長(zhǎng)期,金屬鈦成型雙極板和帶涂層處理的氣體擴(kuò)散層作為PEM制氫電解槽關(guān)鍵部件備受關(guān)注,并吸引一眾企業(yè)展開(kāi)布局。在這其中,西安泰金新能科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“泰金新能”)是值得一提的代表性企業(yè)。
泰金新能,屬西北有色金屬研究院控股子公司,是中國(guó)最早一批從事金屬鈦涂層服務(wù)的企業(yè),是業(yè)界少數(shù)提出和實(shí)現(xiàn)PEM電解槽鈦雙極板“一站式”服務(wù)并能提供氣體擴(kuò)散層的企業(yè),同時(shí)也是PEM制氫發(fā)展現(xiàn)階段之下率先實(shí)現(xiàn)參與項(xiàng)目落地運(yùn)行的企業(yè)。
中國(guó)綠氫發(fā)展奔流向前,泰金新能秉承西北有色金屬研究院的深厚積淀與自身經(jīng)營(yíng)的長(zhǎng)期性、專(zhuān)業(yè)性,正在成為國(guó)內(nèi)PEM電解水制氫賽道材料供給端的領(lǐng)跑者。
中國(guó)鈦合金表面處理先鋒企業(yè)
泰金新能是西北有色金屬研究院于2000年科技成果轉(zhuǎn)化成立的高新技術(shù)企業(yè),專(zhuān)業(yè)從事高端電解成套裝備、電極材料及玻璃/陶瓷封接產(chǎn)品研發(fā)、制造及技術(shù)服務(wù)。西北有色金屬研究院,專(zhuān)業(yè)從事鈦及鈦合金的研究與開(kāi)發(fā)50余年,是國(guó)內(nèi)起步最早、歷時(shí)最長(zhǎng)、專(zhuān)業(yè)性最強(qiáng)的鈦合金研究機(jī)構(gòu)。
依托于自身專(zhuān)業(yè)定位與西北有色金屬研究院的支持,公司秉承“替代進(jìn)口,填補(bǔ)空白,解決急需”的宗旨,持續(xù)向客戶(hù)提供綠色、智能電解成套解決和服務(wù)方案,廣受贊譽(yù)。2018年,綠色氫能行業(yè)成產(chǎn)業(yè)風(fēng)口,泰金新能基于自身在鈦合金表面處理方面的積淀,以敏銳的嗅覺(jué)對(duì)氫能領(lǐng)域展開(kāi)深入布局。
經(jīng)過(guò)五年的探索,泰金新能面向氫能行業(yè)圍繞PEM電解槽鈦雙極板已經(jīng)可以提供成熟的涵蓋鈦雙極板流道蝕刻、激光焊接、涂層處理在內(nèi)的全工藝流程的服務(wù),并且還可以提供高質(zhì)量帶涂層處理的PEM電解槽氣體擴(kuò)散層。泰金新能曾在2021年?duì)款^獲批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《高強(qiáng)極薄銅箔制造成套技術(shù)及關(guān)鍵裝備》,現(xiàn)在,躬身入局PEM電解槽鈦雙極板和氣體擴(kuò)散層的開(kāi)發(fā)與供應(yīng),其團(tuán)隊(duì)在科研匠心賦能工藝與品質(zhì)的工作狀態(tài)下,也已經(jīng)打造出極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
PEM電解槽鈦雙極板
國(guó)內(nèi)PEM電解槽鈦雙極板制造供應(yīng)鏈企業(yè),在發(fā)展上多數(shù)只聚焦于制造工藝的某一環(huán)節(jié)。泰金新能是國(guó)內(nèi)鮮有的能夠提供蝕刻、激光焊接、涂層處理全工藝流程服務(wù)的企業(yè)。
“我們?cè)瓉?lái)的計(jì)劃其實(shí)是做PEM制氫鈦雙極板涂層服務(wù),后面我們發(fā)現(xiàn)只做涂層不足以滿(mǎn)足客戶(hù)需求,他們還需要四處奔忙去找蝕刻、焊接等環(huán)節(jié)的供應(yīng)商。為幫助客戶(hù)解決痛點(diǎn),我們決定為客戶(hù)提供鈦板產(chǎn)品的‘一站式’服務(wù)?!碧┙鹦履芨嬖V高工氫電。
該公司“一站式”服務(wù)極大方便了客戶(hù),提供的鈦雙極板,涂層厚度0.2~5μm,涂層均勻無(wú)漏點(diǎn)、不脫落,具有高導(dǎo)電、高耐蝕、低流阻的特點(diǎn),整個(gè)極板板面的平整度非常高。
氣體擴(kuò)散層(鍍鉑鈦氈、鍍鉑多孔鈦)
氣體擴(kuò)散層是質(zhì)子交換膜和雙極板之間的多孔介質(zhì),起集流、促進(jìn)氣液的傳遞等作用。目前國(guó)內(nèi)氣體擴(kuò)散層材料選擇與制作工藝路線(xiàn)都較為多樣化,這給用戶(hù)帶去了更多選擇,也增加了他們的試錯(cuò)成本。泰金新能從減少客戶(hù)選擇成本出發(fā),結(jié)合自身技術(shù)積累為客戶(hù)提供市場(chǎng)主流應(yīng)用的高品質(zhì)鍍鉑鈦纖維氈。產(chǎn)品孔隙率達(dá)到60-75%,厚度0.25-1mm,具有表面光滑、均勻性好、通氣性高、結(jié)合力強(qiáng)、電解性能穩(wěn)定、電阻小、能耗低、孔成三維立體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
同時(shí),基于西北有色金屬研究院金屬多孔材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(于2007年由科技部獲批,主要任務(wù)是開(kāi)展金屬多孔材料行業(yè)前沿技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù)研究并促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化)的強(qiáng)大支撐,公司還能夠提供鍍鉑多孔鈦基氣體擴(kuò)散層。其多孔鈦基氣體擴(kuò)散層過(guò)濾精度能達(dá)到10-80μm,厚度1-1.5mm,具有高導(dǎo)電、高耐蝕、低流阻多等優(yōu)勢(shì)。
助力多個(gè)PEM制氫項(xiàng)目落地運(yùn)行
當(dāng)前,綠氫產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展正推動(dòng)PEM電解水制氫迎來(lái)高增長(zhǎng)期。高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)預(yù)計(jì),2023年中國(guó)PEM電解水制氫裝備出貨量有望達(dá)到0.08GW,到2030年P(guān)EM制氫裝機(jī)量將增長(zhǎng)至19GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率124%。這必然給PEM電解槽供應(yīng)鏈企業(yè)帶來(lái)巨大發(fā)展機(jī)會(huì)。事實(shí)上,泰金新能氫能業(yè)務(wù)憑借鈦雙極板和氣體擴(kuò)散層兩大類(lèi)拳頭產(chǎn)品,確實(shí)已進(jìn)入發(fā)展的上升通道。
公司鈦雙極板、氣體擴(kuò)散層今年1-9月的出貨量就超過(guò)2500平米,超過(guò)大多數(shù)企業(yè)去年全年出貨量。產(chǎn)品服務(wù)客戶(hù)涵蓋多家PEM電解槽頭部企業(yè),并相對(duì)國(guó)內(nèi)多數(shù)同行率先實(shí)現(xiàn)參與項(xiàng)目的落地運(yùn)行。
“目前國(guó)內(nèi)在重點(diǎn)布局的PEM電解水制氫項(xiàng)目,我們基本都有參與,市場(chǎng)滲透率非常高?!碧┙鹦履鼙硎尽?/p>
同時(shí)泰金新能也透露,隨著他們服務(wù)的客戶(hù)越來(lái)越多,聽(tīng)到的客戶(hù)希望降本的呼聲就愈多——他們深切感受到降本已成為PEM電解水制氫技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急!從解決客戶(hù)需求出發(fā),同時(shí)為助力PEM電解水制氫降本繼而推進(jìn)規(guī)?;瘧?yīng)用,泰金新能已經(jīng)將降本工作作為公司氫能業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略重點(diǎn)。其降本工作包括:降低涂層厚度;提升涂層性能;在確保性能前提下,盡量降低貴金屬的使用量等,同時(shí)推進(jìn)多元化的涂層工藝。
比如在涂層厚度方面,泰金新能透露,2022年公司將PEM制氫鈦板涂層厚度在保持產(chǎn)品性能的前提下由1μm降低到了500 nm;今年由500 nm又降到了200 nm;按照公司目標(biāo),計(jì)劃到2025年和2030年分別達(dá)到130 nm和100 nm。這將從涂層角度極大推動(dòng)PEM制氫鈦雙極板實(shí)現(xiàn)降本。
涂層工藝方面,泰金新能不僅成熟掌握傳統(tǒng)的電鍍工藝,還積極開(kāi)發(fā)出PVD濺射、燒結(jié)、化學(xué)鍍等涂層制備工藝,可以根據(jù)客戶(hù)需求,推薦最適合的涂層工藝,助力企業(yè)從工藝角度進(jìn)行降本。此外,公司還裝配了全自動(dòng)產(chǎn)線(xiàn),在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)從裝備角度推進(jìn)降本。
“美國(guó)能源部DOE規(guī)劃了2025年和2030年P(guān)EM電解槽的降本目標(biāo),我們根據(jù)這個(gè)規(guī)劃反向推測(cè)鈦雙極板的成本管控,并制訂了相應(yīng)目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),現(xiàn)在正在一步步踐行,最終幫助客戶(hù)解決PEM電解槽鈦雙極板高成本的痛點(diǎn)?!碧┙鹦履芨嬖V高工氫電,為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),同時(shí)持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品,公司已經(jīng)組建涵蓋十余位博士、碩士的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì);并且每年用于相關(guān)研發(fā)的投入就有數(shù)千萬(wàn)。
有專(zhuān)業(yè)化的積累、有極致化的產(chǎn)品、有頭部品牌背書(shū)、有落地的應(yīng)用標(biāo)桿案例、有為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求而制訂的井然有序的降本策略,還有技術(shù)實(shí)力硬核且極具戰(zhàn)略洞察力的團(tuán)隊(duì)。泰金新能,在發(fā)展的道路上,定力與智慧交融,守正出新,正努力在中國(guó)PEM電解水制氫供應(yīng)鏈名單上寫(xiě)下自己濃墨重彩的一筆。