上海傲盈能源科技有限公司廠房外立面效果圖。
氫燃料電池系統(tǒng)核心組件電堆示意圖。
氫氣作為自然界最輕的氣體，素來愛“鉆空子”，氫氣球正是充分利用這一點，滿足了人們空中觀光的需求，可除了在天空馳騁，氫氣還在石油、化工、新能源等領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。
儲量多、可再生、無污染……對于氫氣的利用，自然如韓信點兵——多多益善。于是，人類不禁設(shè)想：能否將這種“看不見、抓不著卻感受得到”的東西變成“握在手、裝在身隨時能用”的東西？
目前，還真有這種法子——把氫氣做成能源載體，用于燃料電池。
如何將氫氣的“花”，采成能源的“蜜”，這便是上海傲盈能源科技有限公司（以下簡稱“傲盈科技”）久久為功的事。
為了“吃飽”，索性另做一塊“蛋糕”
傲盈科技何以橫空出世？
一說起這個，該公司項目總監(jiān)周鋒瞬時就打開了話匣子：“傲盈科技成立于2018年，當時我和創(chuàng)業(yè)的小伙伴看到國家正大力倡導(dǎo)降碳減排，覺得綠色能源在未來必然大有可為。”
綠色能源后宮“佳麗”三千，緣何大家獨寵氫能一“人”？
“我們仔細研究了整個新能源發(fā)展路徑后認為，太陽能、風(fēng)能等清潔能源雖有萬般好，但唯有一點不好——得看老天爺臉色吃飯，電力輸出在不同時間上存在巨大的差異，新能源電力越來越高的滲透率給電網(wǎng)的穩(wěn)定性帶來了越來越大的挑戰(zhàn)，不過這也給儲能帶來了極大的發(fā)展機遇?！敝茕h說。
周鋒接著補充道，在儲能領(lǐng)域存在著多種新儲能技術(shù)方案，目前絕大多數(shù)項目還是使用電化學(xué)類鋰電儲能，隨著各地新能源項目的開發(fā)，鋰電儲能方案在展現(xiàn)其優(yōu)勢的同時，也暴露出低溫損耗大、無法滿足北方冬天熱電聯(lián)供、不適用于長時間尺度調(diào)峰、電池后期處理環(huán)境危害大等缺點，特別是近年來屢次報道鋰電配儲項目電池爆炸事件，更加重了業(yè)主對其運行安全性的憂慮。針對儲能項目中鋰電儲能方案存在的這些痛點，氫能儲能調(diào)峰電站作為火電調(diào)峰的最佳替代，正好可以完美解決以上難題。
傲盈科技基于對新能源發(fā)展的深入剖析和在氫能產(chǎn)業(yè)的潛心研發(fā)，認為氫能調(diào)峰電站一定會在不久的未來成為新能源發(fā)展儲能技術(shù)方案的最佳解決方案之一，而且這個未來正朝我們快步走來，這也正是傲盈科技選擇氫燃料電池產(chǎn)業(yè)作為公司未來發(fā)展方向的原因所在。
基于公司核心團隊在汽車燃料電池研發(fā)和制造方面的技術(shù)積累，公司成立之初就傾力攻關(guān)汽車領(lǐng)域氫燃料電池中的最核心部件——膜電極。
但此眼界并非傲盈科技一家企業(yè)獨有，當時在上海發(fā)展氫能的公司如過江之鯽，大家都覺得氫能發(fā)展前景廣闊，紛紛加大科研投入。
可等工廠、生產(chǎn)線真正建起來時，一個避不開的行業(yè)困境浮出水面——即便是2022年一整年，全國氫燃料電池汽車也不到5000輛。
蛋糕只有這么大，大家都想吃，那注定多數(shù)人會吃不飽，甚至很多人就壓根沒得吃。
萬事俱備，沒有訂單，傲盈科技當時就處在這樣一個“求不應(yīng)供”的挨餓期。
人員閑置、企業(yè)虧損、財政困境……
“公司到底要如何發(fā)展？”一系列現(xiàn)實擺在面前，讓傲盈科技領(lǐng)導(dǎo)層不得不重新審視公司的發(fā)展方向。這期間，傲盈科技跟嘉定氫能港各同行針對氫能在能源端儲能調(diào)峰的應(yīng)用發(fā)展進行了積極探討交流，大家踏遍大江南北，來到各個地區(qū)的新能源項目現(xiàn)場尋找新的發(fā)展機遇。
通過深入的項目調(diào)研和行業(yè)分析，該公司認為，氫能發(fā)電將成為“源網(wǎng)荷儲”一體化項目中最佳的技術(shù)路線之一。結(jié)合傲盈科技既有的技術(shù)儲備優(yōu)勢，公司管理層在2021年正式?jīng)Q定轉(zhuǎn)型往能源側(cè)氫儲能發(fā)電方向發(fā)展。
兩年來，該公司已在氫能儲能發(fā)電裝置核心部件膜電極、電堆及發(fā)電系統(tǒng)整體集成等方面均有了新一代解決方案。
2023年初，傲盈科技再次前往克拉瑪依、包頭等三北地區(qū)實地走訪，周鋒欣喜地發(fā)現(xiàn)，這些地方隨著“源網(wǎng)荷儲”一體化項目的快速推進，兆瓦級到十兆瓦級氫燃料發(fā)電站系統(tǒng)級別的開發(fā)成為整個項目中的核心環(huán)節(jié)，這些項目的落地實施，將成為氫能發(fā)電在新能源領(lǐng)域大規(guī)模儲能應(yīng)用的最佳示范，也將成為氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體協(xié)同降本增效的最佳實踐，將為氫能發(fā)展開辟出廣闊的空間。
“打造兆瓦級的發(fā)電單元供發(fā)電站使用,其市場無疑更具開拓性和潛力，這對實現(xiàn)‘雙碳’目標，構(gòu)建零碳產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)同樣至關(guān)重要?！痹摴炯夹g(shù)顧問莫景科說。
為了“吃飽飯”，傲盈科技選擇懸崖勒馬，另做一塊“蛋糕”：將氫能的發(fā)展方向轉(zhuǎn)到能源端的應(yīng)用上來。
何以服眾？關(guān)鍵是要掌握核心技術(shù)
5月25日，克拉瑪依市在加快氫能產(chǎn)業(yè)方面邁出了關(guān)鍵性的一步——與上海市嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)的9家企業(yè)簽訂了10個項目合作協(xié)議。其中，就包括與傲盈科技簽訂的“氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電堆的組裝生產(chǎn)和測試”項目。
走這條路的企業(yè)雖少，但也不是沒有。那傲盈科技是靠什么征服克拉瑪依，從眾多氫能企業(yè)中搶下訂單的呢？
“脫穎而出的關(guān)鍵是要掌握核心技術(shù)?！蹦翱七@樣回答。
氫燃料電池是發(fā)展氫能的關(guān)鍵一環(huán)，它能將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。一說到氫燃料，很多人會誤以為是用氫氣直接代替汽油或天然氣，在內(nèi)燃機中燃燒產(chǎn)生能量，其實不然。雖名為氫燃料電池，但氫氣在裝置內(nèi)并不會燃燒，其原理就是我們高中學(xué)的氧化還原反應(yīng)，這種反應(yīng)的最典型代表就是燃燒，也正是此原因，將氫氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置才會被稱作氫燃料電池。
氫燃料電池是如何“溫柔發(fā)電”的？
在氫燃料電池中，氫氣供應(yīng)到燃料電池的負極，并且負極內(nèi)含有貴金屬催化劑（通常為鉑，也就是人們常說的白金）。在鉑催化劑的作用下，氫氣變得很活躍，吸收能量后，氫原子核和電子分離，失去了電子的氫原子核其實就是質(zhì)子并帶一個正電荷，這個質(zhì)子經(jīng)過質(zhì)子交換膜“跑”了，跑去哪兒了呢？跑去了電池的正極，只留下帶負電的電子，這就導(dǎo)致正負極兩邊電荷不平衡，一邊正電荷多，一邊負電荷多，換句話說，就是產(chǎn)生了電壓。這時，如果用一根導(dǎo)線連接正負極，在電壓的作用下，電子就會順著導(dǎo)線也跑到正極，導(dǎo)線內(nèi)有電子流動，電子的定向移動就產(chǎn)生了我們需要的電流，一個燃料電池也就此誕生。待電子也到達正極后，會和到達正極催化劑層的質(zhì)子及氧氣在催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這時若往催化劑上方放一片常溫的普通玻璃，玻璃上就會產(chǎn)生水霧，說明生成了無污染的水。
由于供應(yīng)給陰極的氧可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極供應(yīng)氫氣，給陰極供應(yīng)空氣，并及時把水（蒸氣）帶走，便可持續(xù)供電。
由此可知，燃料電池和氫氣燃燒的生成物一樣都是水，非常環(huán)保。但二者反應(yīng)溫度差別很大，氫燃料電池的反應(yīng)溫度只有50℃至100℃，這意味著什么呢？效率高。傳統(tǒng)內(nèi)燃機效率低的一大原因，就是它工作起來溫度太高，很多能量都變成熱能損失掉了，氫燃料電池反應(yīng)溫度低，也就不容易向周圍環(huán)境散熱，能量損失也就少，能量轉(zhuǎn)換效率高是其“受寵”的另一大原因。
而氫燃料電池是由電堆和系統(tǒng)等其它部件組成的，其中電堆是氫燃料電池的“心臟”，成本約占燃料電池系統(tǒng)成本的65%，而膜電極又是電堆的“心頭肉”，約占電堆成本的60%以上。也就是說燃料電池系統(tǒng)的核心是電堆，電堆的核心是膜電極，因此，提升膜電極的技術(shù)水平、制造能力和成本控制能力是實現(xiàn)燃料電池技術(shù)創(chuàng)新和市場化推廣的關(guān)鍵所在。
而傲盈科技的看家本領(lǐng)就是膜電極技術(shù)。
膜電極作為燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的基本單元，像一個夾心漢堡，由質(zhì)子交換膜、催化劑層、氣體擴散層以及密封層邊框等層層堆疊而成。
傲盈科技目前已開發(fā)出多款適用于氫儲能項目的膜電極, 尤其是其為氫儲能發(fā)電單元專門設(shè)計的M370膜電極，具有功率密度大、催化劑鉑載量少、使用壽命長等特點，這些都意味著其具有更好的性能、更高的轉(zhuǎn)化效率和更低廉的成本，完全符合氫儲能發(fā)電的場景應(yīng)用。
“M370膜電極是我們公司的最新產(chǎn)品，可滿足當前氫儲能電站產(chǎn)品的所有要求?！痹摴炯夹g(shù)總監(jiān)乾秀喜說。
但傲盈科技的“野心”遠不止于此——
“將來，我們希望在氫能應(yīng)用領(lǐng)域成為一個能打造全產(chǎn)業(yè)鏈的科技公司，從膜電極到電堆，到燃料電池系統(tǒng)，再到發(fā)電單元，全部有所‘染指’?！敝茕h說。
目前，該公司針對氫儲能發(fā)電站開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池系統(tǒng) AY0150，完成了單套系統(tǒng)150千瓦級電堆的研發(fā)和試制，并且其采用模塊化設(shè)計的成熟技術(shù)也可實現(xiàn)兆瓦級氫燃料發(fā)電站的組建，具備長壽命、高可靠和良好經(jīng)濟性等特點，可為氫儲能發(fā)電提供全站式的解決方案。
這些技術(shù)是傲盈科技傲視群雄的資本，也是克拉瑪依放心將“氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電堆的組裝生產(chǎn)和測試”項目交給傲盈科技的原因。
雙向奔赴，能為克拉瑪依帶來什么？
傲盈科技急需通過重要項目的證明自己的硬實力，克拉瑪依則急需快速發(fā)展“一主多元”現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系中的“多元”產(chǎn)業(yè)，加快城市升級轉(zhuǎn)型進程，此次合作可謂是雙向奔赴。
有國家政策支持，此天時也；克拉瑪依占據(jù)石化工業(yè)和風(fēng)光新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)優(yōu)勢，此地利也；雙向需求，互相成就，此人和也，這次聯(lián)手，可以說是天時地利人和俱備。
毫不夸張地講，于克拉瑪依而言，這次合作是城市轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的一次重大機遇。發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，對加快克拉瑪依從傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、培育發(fā)展新動能、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。
這場雙向奔赴，到底能為克拉瑪依帶來什么質(zhì)的飛躍？
“氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電堆的組裝生產(chǎn)和測試”項目作為“氫儲能調(diào)峰電站一體化”項目中的重要一環(huán)，將為氫儲能和燃料電池技術(shù)在克拉瑪依率先規(guī)?；涞卮蛳聢詫嵒A(chǔ)。
氫能供應(yīng)能力顯著提升、氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L、氫能應(yīng)用示范西部領(lǐng)先……
屆時，克拉瑪依將有效消納棄光棄風(fēng)，滿足長時段、大容量儲能需求，立足城市“綠氫”“綠電”“綠熱”應(yīng)用需求，圍繞“風(fēng)光制氫、石化用氫、氫電供能”產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)穩(wěn)定綠電輸出，解決當前新能源發(fā)電并網(wǎng)難題，讓“綠氫”成為“新石油”，讓氫燃料電池系統(tǒng)成為“新電站”，讓氫儲能發(fā)電成為新能源電力配儲系統(tǒng)中性能更佳、成本更優(yōu)、環(huán)境更友好的技術(shù)解決方案，滿足我們既要“吃得飽”，又要“吃得好”，還要“吃得健康”的愿景。
“到2025年，基本形成氫能‘制、儲、運、加、用’的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈延伸和配套企業(yè)聚集，初步建成功能配套齊全、引領(lǐng)帶動作用強的‘新疆氫能港’，打造全疆氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，形成以‘中國西部氫都’為名片的國家級氫能產(chǎn)業(yè)示范城市格局?！薄犊死斠朗袣淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2023-2025年）》如是規(guī)劃。
假以時日，屬于克拉瑪依的高光時刻必將如期而至。