科创解码｜对话张波：新材料助力绿水青山，“绿氢”来了

今天推出第11期：

科创解码｜对话张波：新材料助力绿水青山，“绿氢”来了

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氢被称为自然界能源之母，绿色清洁，被很多人看作是未来全球经济发展的重要引擎。地球上70%是水，水里是氢和氧，这样看来氢的含量非常多。但想要生产出“绿氢”，也就是从源头到过程，真正做到0碳却并不简单。今天的这家企业很早就开始入局探索。他们有什么新的解题思路？在未来能源结构里，让绿氢作为主要能源，还有多远？

电解水制氢是近年来许多企业做的尝试。目前电解水领域有两种方式，一种是比较老的方式——碱性电解水，一种是比较新的方式，叫PEM电解水（即质子交换膜电解水）。PEM电解水可以随时启停，更高效节电，完美适配风电光伏，且设备体积更小；但相应的技术门槛高，成本也颇高。

山海氢这个名字很有意思，山是固体，海是液体，电解水的过程，就是把固体电极放到液体水里，通上电后变成氢。

怎么把这个成本降下来？张波团队自研了最快连续化双面直涂膜电极生产装置，做到了关键生产设备环节的国产化替代，不断完善电解制氢技术、不断研究更高效的催化剂。他们聚焦电解水过程中的核心零部件——膜电极的材料、工艺、精益生产研究，让电解水装备的公司得以生产出高性能、低成本的电解水制氢装置。这样转化出来的氢更便宜，制氢设备体积也更小。张波做了一个比喻，现在一个每小时产1000立方氢气的制氢设备，至少得占地50-100平方米；如果用到山海氢的新材料，同样的产氢量只需一人高的设备就行。

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“绿氢”离不开“绿电”

电解水“绿氢”离不开“绿电”。除了生产过程成本，源头成本也是不可忽视的。国内现在的主力发电设施都是火电，电解产出来氢气价格太昂贵，一个立方大概要4~5块钱，也就是说产一个立方的氢气需要4~5度电，如果换成公斤数，电解产生的氢气一公斤大概55-60块钱，但是汽油大概一公斤相当于25~30块钱，价格差距由此而见。张波设想是否可以找到一种储能方式，把西部的风电光伏产出来的绿电，转化为氢能后源源不断输入到千家万户。

张波说，如果用了更低价格的绿电产出来的氢气，比如一度电降到两毛钱以内，一公斤氢气10块钱都不到，那交通成本的价格也会降下来，氢能燃料电池汽车也有望更加普及、走向社会。

而实际上在工业体系里，早已发生了巨大变化。得益于宝山的区域资源支持，公司从去年3月成立到今年4月，搬到宝山的互联宝地滨江园后，不断跟周边的用氢场景和用氢企业互动交流。比方说宝武，原来是用碳炼钢，现在宝武湛江基地已经实现在天然气竖炉中掺70%氢气炼钢。氢气还原氧化铁，变成铁和水，而原来碳还原氧化铁，变成铁和二氧化碳。两相比较，如果未来做到氢气炼钢，那么整个工业尤其是在冶金行业，就可以深度脱碳，甚至可能降碳降到0。“慢慢地，绿氢大规模应用，我们的绿水青山就越来越多，不断形成一个正循环。”张波认为，到2060年，国家的绿电比例会达到一个比较高的水平。“绿氢在整个能源体系里一定会看到一个明朗灿烂的未来。”

未来

近20年来，张波一直在做电化学、新材料、催化剂相关研究。作为第一批尝试让电解制氢技术走向市场的公司，张波说，对未来相当有信心，他们还与加拿大多伦多大学、陕煤上海研究院、东岳集团、赛克赛斯、重塑科技等研究院所和企业合作，不断衍生新可能。

“新材料是最难琢磨、最难仿制的，如果想去破解它是相当难的。你有了自己的开发逻辑、开发平台，每天都有可能再出新的配方，技术在不断迭代，我们也有信心和能力，保证我们的技术领先性。不断创新，不怕仿制。”