无膜电解槽高管:只要有氢气需求,其余水到渠成

维克·

压缩是制氢过程中的主要成本驱动因素之一。英国初创公司 Supercritical Solutions Ltd. 正从根源入手解决这一问题——其无膜电解槽可直接在高达 23 兆帕的压力下产生氢气,不仅能效出色,还完全无需铱或 PFAS(全氟和多氟烷基化合物)等关键原材料。本次采访中,商务拓展经理 Abi Mountain 博士介绍了该技术的工作原理、适用行业,以及"WhiskHy"项目的来龙去脉。

H₂News:Mountain 博士,Supercritical Solutions 成立于 2020 年,当时的初衷是什么?

Mountain 博士:公司成立的目标是解决制氢降本中的核心难题。这一点从多个维度来看都至关重要,涵盖制造业、航运与交通运输以及能源储存等领域。其中最关键的痛点,是膜材料的缺陷与供应链风险,以及氢气压缩成本——后者在约九成应用场景中都是不可忽视的开支。为此,我们开发了一种全新的无膜电解槽。

H₂News:这款电解槽能够产生高达 20兆帕的氢气压力,你们官网上有提到。这意味着什么?

Mountain 博士:传统电解槽通常在常压、常温下运行,氢气产出后还需要经过高能耗、高成本的压缩步骤。因此,我们的思路是:直接在工业级压力条件下生产氢气。

我们的技术可在高达 23兆帕的压力和适度升温的条件下运行,大幅提升电解反应效率。由于传统膜材料无法承受这些条件,我们开发了一种基于多孔流通电极的无膜设计。

H₂News:由于有了你们的技术,氢气不再需要额外压缩,这是否也降低了制氢的电力成本?

Mountain 博士:是的,正是如此。我们的高压设计实现了极低的单位能耗。我们将电解质高效加压至 23兆帕,所需能量仅为将氢气直接压缩至同等压力的约十分之一。

此外,我们还引入了余热回收,以降低进料电解质的加热需求。这些效率提升,压缩了平准化制氢成本(LCOH)中最大的组成部分——电耗;同时,高压输出能力也降低了下游压缩环节的运营成本(OPEX)。

H₂News:你们的技术不使用铱和 PFAS 等关键原材料,能简单介绍一下背景吗?

Mountain 博士:关键在于从全生命周期的角度审视我们的技术。铱是一种稀缺资源,开采过程排放大量温室气体;PFAS 则因其"永久性化学品"的特性,造成严重的环境问题。含有 PFAS 和聚合物的膜材料在使用寿命结束后难以处置,这一点欧盟也在即将出台的 PFAS 禁令中予以了正视。

因此,我们将整个系统设计为全金属结构,既确保可回收性,又保障供应链的稳健性。我们认为,在为重工业开发可持续解决方案时,可持续性理念本身就应当融入产品设计之中。

H₂News:来谈谈具体应用场景。你们的系统可提供纯度高达 99.999 mol% 的氢气,这一纯度在燃料电池和其他工业应用中扮演什么角色?

Mountain 博士:这一纯度对应的是 5.0 级标准,即 99.999% 的纯度。燃料电池对此有明确要求,纯度不足会损坏催化剂。

当然,也有一些应用场景对纯度要求没那么高,例如绿色钢铁生产或工业供热。在这些情况下,我们还可以进一步降低能耗。

H₂News:钢铁生产或供热行业是否具有特别大的应用潜力?

Mountain 博士:这两个领域确实在其中,但不止于此。我们重点聚焦的是那些没有氢能替代方案的行业——也就是无法实现电气化的领域。除钢铁和工业供热外,还包括化工、化肥生产、燃料、水泥生产、长期能源储存,以及重型交通和数据中心供能。这些应用场景中,很多还需要高压氢气,这正好凸显了我们方案的优势。

H₂News:综合来看,你们的技术能为客户带来哪些核心价值?

Mountain 博士:首先是简化氢能项目的规划流程,因为省去了后续压缩机环节。其次是更低的 LCOH 成本,带来更好的经济效益。此外,客户还能从可预测的运行状态和性能评估中获益。综合来看,这些都有助于实现更稳定、更经济的运营。

H₂News:采用你们的电解槽技术需要具备哪些前提条件?

Mountain 博士:没有特殊要求。和其他电解槽项目一样,除了明确的氢气需求之外,还需要电力和水作为输入。若要生产绿氢,电力必须来自可再生能源。至于现场技术基础设施,我们这边没有额外的要求。

我们的理念很简单:只要有氢气需求,其余的自然水到渠成。

H₂News:能介绍一下目前已有的项目或合作情况吗?

Mountain 博士:当然。我们与烈酒企业三得利全球烈酒(Suntory Global Spirits)及研究机构制造技术中心(Manufacturing Technology Centre)共同完成了"WhiskHy"项目,首次实现了以氢气蒸馏技术生产威士忌。

此外,我们目前正与能源公司 Shell Global Solutions International B.V. 及矿业企业 Valterra Platinum 合作开展可行性研究。与壳牌的合作旨在验证原型机在实验室之外的可行性;与 Valterra 的合作则聚焦于柏林交通的脱碳——具体分析如何利用我们的电解槽技术,为燃料电池出租车提供氢气加注服务。

H₂News:您如何看待欧洲未来的氢气需求走势?

Mountain 博士:我们观察到,对我们这类技术的需求,越来越多地受到跨国能源与资源法规的影响。与此同时,各国在自身能源供应和来源的决策上,仍高度重视选择自主权和平等参与。

H₂News:Supercritical Solutions 接下来有哪些计划?

Mountain 博士:下一步是对我们的技术进行实证测试,在真实运行环境中验证完整的系统配置。与此同时,我们将着力扩充产能,目标是在 2030 年前实现年度数百兆瓦的供应能力,满足市场需求。在推进合作关系的过程中,我们目前也在积极评估授权许可协议的相关可能性。

信息来源:H₂News