賽克賽斯氫能:三十年,干一件事

經(jīng)濟觀察報 關注 2024-06-08 10:11

經(jīng)濟觀察報 邢祺欣/文 2023年,山東賽克賽斯氫能源有限公司(下稱“賽克賽斯氫能”)實現(xiàn)營收翻番。伴隨著綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這家位于山東省濟南市的氫能設備制造企業(yè)正在迎來快速增長期。

從20世紀80年代開始,賽克賽斯氫能的創(chuàng)始團隊就開始投入PEM(質子交換膜電解槽)技術的制氫設備研發(fā)。1990年前后技術實現(xiàn)商業(yè)化后,賽克賽斯氫能開始生產(chǎn)供給各大高??蒲袑嶒炇矣猛镜臍錃獍l(fā)生器。此后的30年間,這家企業(yè)幾乎只做了一件事情:沿著PEM技術產(chǎn)業(yè)不斷向上游和下游延伸。

30年間,賽克賽斯氫能逐漸掌握了從質子膜、催化劑、膜電極、電堆到系統(tǒng)集成的全套核心工藝,還參與起草了多項國家標準,主導起草了首個PEM制氫技術團體標準。目前,賽克賽斯氫能已成為國家專精特新“小巨人”企業(yè)、山東省的“隱形冠軍”企業(yè)和瞪羚企業(yè)。

2023年,賽克賽斯氫能完成了B輪融資,該輪融資由朝希資本領投,海通并購資本聯(lián)合領投,鐵泰基金等跟投。融資募集資金主要用于綠色氫能產(chǎn)業(yè)園投建、產(chǎn)品研發(fā)、完善知識產(chǎn)權布局和打造頂尖人才團隊。

在風光電消納問題日漸被關注的今天,PEM技術的綠氫潛力開始被市場所重視。目前,賽克賽斯氫能的客戶不僅包括一批大型中央企業(yè),還包括大量海外客戶,其國內市場與海外市場的營收占比約為6:4。

專注

根據(jù)電解槽的不同電解質材料和工作原理,水電解技術可分為堿性電解槽(ALK)、質子交換膜電解槽(PEM)、陰離子交換膜電解槽(AEM)和固態(tài)氧化物電解槽(SOEC)四種類型。

ALK和PEM是目前較為主流的兩種制氫方式。ALK技術更為成熟、成本較低、落地項目較多。PEM技術雖處于商用化早期階段,但對于電源波動的適應性更強。

質子交換膜電解槽是PEM制氫設備的核心部件,約占據(jù)設備成本的一半。層層折疊的PEM膜則是電解槽的核心。電解槽的內部分為多個電解室,每個電解室內有一張PEM膜,盡管PEM膜的生產(chǎn)成本并不高,但生產(chǎn)技術要求較高。PEM膜正負面分別附著黑色貴金屬(銥和鉑)作為催化劑,提供了只允許水分子、水合氫離子通過的傳輸通道,將質子從電解槽陽極輸送到電解槽陰極,在電解槽內部形成離子傳遞的通路。

中國電解槽技術有多個技術來源,如20世紀自蘇聯(lián)引進到北京電子管廠的常壓電解槽以及軍工體系的自研技術。改革開放后,這些技術積累隨著科研人員的下海潮,逐漸在民營企業(yè)落地生根。

20世紀80至90年代,一批電解水槽企業(yè)開始在天津、蘇州等地出現(xiàn),賽克賽斯氫能就是其中一家。20世紀80年代開始,脫胎于濟南應用化工研究院的賽克賽斯氫能創(chuàng)始團隊,開始投入電解水技術的研發(fā)。與其他企業(yè)主要從ALK技術入手不同,賽克賽斯氫能從一開始投入的研發(fā)方向就是PEM制氫技術。

2007年1月,賽克賽斯氫能注冊成立,該年其QL型氫氣發(fā)生器獲頒國家重點新產(chǎn)品證書。2008年至2010年,賽克賽斯獲得多項國家發(fā)明專利,原始技術積累逐漸完成。2014年至2015年,賽克賽斯氫能的膜電極工藝突破,可制作多規(guī)格、立方級電解槽,企業(yè)也獲得國家高新技術企業(yè)認定。2016年至2017年,技術產(chǎn)業(yè)化邁入新階段,賽克賽斯氫能獲授中核集團合格供應商。

經(jīng)過30年持續(xù)投入,賽克賽斯氫能已經(jīng)掌握了從質子膜、催化劑、膜電極、電堆到系統(tǒng)集成的全套核心工藝。

賽克賽斯氫能在2018年和2021年承擔兩項國家重點課題,其中2018年承擔“MW級固體聚合物電解質電解水制氫技術”國家重點研發(fā)計劃重點專項,成立了院士工作站,并被認定為山東省“隱形冠軍”企業(yè)。

2022年,賽克賽斯氫能牽頭承擔科技部國家重點研發(fā)計劃“氫能技術”的重點專項“MW級電解水制氫質子交換膜電解堆技術”。賽克賽斯氫能還參與起草了多項國家標準,主導起草了首個PEM制氫技術團體標準。

高速增長期

利用風光電制氫被認為是未來氫能利用的一個重要方向。

在這個方向上,PEM技術擁有一定優(yōu)勢。賽克賽斯氫能方面稱,由于響應速度比較快,PEM制氫適合頻繁啟停,這符合風光電電源不穩(wěn)定的特性。與PEM技術相比,ALK堿性制氫啟動和暫停的時間較長,冷啟動需要兩個小時左右才能響應。目前賽克賽斯氫能正在和中石化、中石油等公司合作開展“風光棄電”制氫項目。

利用風光電制氫不僅能夠解決棄電消納的問題,同時也能進一步降低制氫成本。賽克賽氫能方面稱,目前制取一方氫氣大約需要5度電,按照工業(yè)用電1度1元計算,用電成本為5元每方。但利用風光棄電制氫,成本可以大大降低。以內蒙古和新疆等省份為例,風光電的成本每度約為0.4元至0.5元,甚至會低至0.2元至0.3元,在這些地區(qū)利用PEM技術制綠氫,其成本已經(jīng)可以和灰氫(通過化石燃料石油、天然氣和煤制取氫氣)打平。

相較ALK技術,PEM的另一個優(yōu)勢是設備占地面積更小。賽克賽斯氫能方面稱,同樣是產(chǎn)能為20標方的制氫設備,整套ALK的體積約是PEM設備的5倍。

除了對現(xiàn)有設備效能提升的不斷追求,賽克賽斯氫能還在不斷擴展更多適用場景。賽克賽斯氫能方面稱,他們正與中核集團合作一款新型兆瓦級制氫設備,其搭載了目前國內最先進的PEM電解槽,未來也會成為中國最先進核電機組的一部分。

目前,賽克賽斯氫能的設備能生產(chǎn)純度為5N(99.999%)的氫氣,因此其客戶還包括對氫氣純度要求較高的半導體、人工鉆石、醫(yī)藥等行業(yè)的企業(yè)。

更廣泛的應用場景讓賽克賽斯氫能的PEM設備打通了銷路。在銷售額增長的同時,2023年賽克賽斯制氫設備的平均毛利率達到了20%。

綠氫潛能

賽克賽斯氫能方面稱,風光電消納是未來PEM技術的第一大應用市場;其次是化工減碳,許多氫煉化、氫冶金的工廠目前都有增加綠氫使用比例以完成降碳目標的需求;再次是交通領域用氫,賽克賽斯氫能也部署了加氫一體站賽道,為數(shù)個加氫站提供了加氫設備。

在賽克賽斯氫能看來,當前國內氫能行業(yè)雖然仍保持增長,但整體處于起步階段。以氫燃料電池車為例,做氫燃料電池車的企業(yè)非常多,但上游的制氫端、加氫端與儲氫端配套不健全,有氫燃料車,但沒有地方加氫。一些地區(qū)已經(jīng)出臺了支持氫燃料電池車制造、使用的優(yōu)惠政策,但如果缺少配套的加氫設施,依然難以推動終端應用的大范圍普及。

這一問題日本也曾經(jīng)遇到過。作為較早投入氫能技術的國家,日本氫燃料電池的技術整體是領先的,但其上游產(chǎn)業(yè)鏈并不健全,因此也制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。賽克賽斯氫能方面稱,只有氫氣的制造端、制取端、運輸端、儲存端與加氫端全流程都健全了以后,整個行業(yè)才能建立優(yōu)勢。

根據(jù)《2024全球氫能產(chǎn)業(yè)展望報告》,當前全球國家級氫能規(guī)劃繼續(xù)增多,氫能國際貿易成為新的亮點。2023年,根據(jù)已有信息統(tǒng)計,14個國家首次推出國家氫能戰(zhàn)略,另有美國、日本、德國更新了其氫能戰(zhàn)略,綠氫或清潔氫產(chǎn)能及利用目標上調。其中,以德國、日本為首的發(fā)達國家基于未來氫能需求預測與自身能源稟賦情況,明確制定了氫能進口目標。同時,一方面受日本及歐盟等國的氫能進口目標激勵,另一方面受國際跨國能源集團及國際合作的推動,南美、中東、非洲等地區(qū)的國家也開始將氫能出口作為氫能發(fā)展的目標。

經(jīng)過迭代更新,賽克賽斯氫能的產(chǎn)品已經(jīng)出口至30多個國家和地區(qū)。在海外市場中,日本和俄羅斯兩個市場的需求更為旺盛。

賽克賽斯氫能方面稱,目前其國內市場的營收占比約為60%,國外市場約占40%,總體國內市場競爭更加激烈,預計2024年國外市場的營收將反超國內市場。

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