賽克賽斯氫能:三十年,干一件事

邢祺欣2024-06-08 10:11

經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 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(shí)現(xiàn)營(yíng)收翻番。伴隨著綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這家位于山東省濟(jì)南市的氫能設(shè)備制造企業(yè)正在迎來快速增長(zhǎng)期。

從20世紀(jì)80年代開始,賽克賽斯氫能的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)就開始投入PEM(質(zhì)子交換膜電解槽)技術(shù)的制氫設(shè)備研發(fā)。1990年前后技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化后,賽克賽斯氫能開始生產(chǎn)供給各大高校科研實(shí)驗(yàn)室用途的氫氣發(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(shù)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(zhì)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(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主導(dǎo)起草了首個(gè)PEM制氫技術(shù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。目前,賽克賽斯氫能已成為國(guó)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(lǐng)投,海通并購(gòu)資本聯(lián)合領(lǐng)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(shí)產(chǎn)權(quán)布局和打造頂尖人才團(tuán)隊(duì)。

在風(fēng)光電消納問題日漸被關(guān)注的今天,PEM技術(shù)的綠氫潛力開始被市場(chǎng)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)與海外市場(chǎng)的營(yíng)收占比約為6:4。

專注

根據(jù)電解槽的不同電解質(zhì)材料和工作原理,水電解技術(shù)可分為堿性電解槽(ALK)、質(zhì)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(shù)更為成熟、成本較低、落地項(xiàng)目較多。PEM技術(shù)雖處于商用化早期階段,但對(duì)于電源波動(dòng)的適應(yīng)性更強(qiáng)。

質(zhì)子交換膜電解槽是PEM制氫設(shè)備的核心部件,約占據(jù)設(shè)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(nèi)部分為多個(gè)電解室,每個(gè)電解室內(nèi)有一張PEM膜,盡管PEM膜的生產(chǎn)成本并不高,但生產(chǎn)技術(shù)要求較高。PEM膜正負(fù)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(zhì)子從電解槽陽極輸送到電解槽陰極,在電解槽內(nèi)部形成離子傳遞的通路。

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

20世紀(jì)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(jì)80年代開始,脫胎于濟(jì)南應(yīng)用化工研究院的賽克賽斯氫能創(chuàng)始團(tuán)隊(duì),開始投入電解水技術(shù)的研發(fā)。與其他企業(yè)主要從ALK技術(shù)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(shù)。

2007年1月,賽克賽斯氫能注冊(cè)成立,該年其QL型氫氣發(fā)生器獲頒國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書。2008年至2010年,賽克賽斯獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,原始技術(shù)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(jí)電解槽,企業(yè)也獲得國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。2016年至2017年,技術(shù)產(chǎn)業(yè)化邁入新階段,賽克賽斯氫能獲授中核集團(tuán)合格供應(yīng)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(zhì)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(dān)兩項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)課題,其中2018年承擔(dān)“MW級(jí)固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng),成立了院士工作站,并被認(rèn)定為山東省“隱形冠軍”企業(yè)。

2022年,賽克賽斯氫能牽頭承擔(dān)科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”的重點(diǎn)專項(xiàng)“MW級(jí)電解水制氫質(zhì)子交換膜電解堆技術(shù)”。賽克賽斯氫能還參與起草了多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主導(dǎo)起草了首個(gè)PEM制氫技術(shù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

高速增長(zhǎng)期

利用風(fēng)光電制氫被認(rèn)為是未來氫能利用的一個(gè)重要方向。

在這個(gè)方向上,PEM技術(shù)擁有一定優(yōu)勢(shì)。賽克賽斯氫能方面稱,由于響應(yīng)速度比較快,PEM制氫適合頻繁啟停,這符合風(fēng)光電電源不穩(wěn)定的特性。與PEM技術(shù)相比,ALK堿性制氫啟動(dòng)和暫停的時(shí)間較長(zhǎng),冷啟動(dòng)需要兩個(gè)小時(shí)左右才能響應(yīng)。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(fēng)光棄電”制氫項(xiàng)目。

利用風(fēng)光電制氫不僅能夠解決棄電消納的問題,同時(shí)也能進(jìn)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(jì)算,用電成本為5元每方。但利用風(fēng)光棄電制氫,成本可以大大降低。以內(nèi)蒙古和新疆等省份為例,風(fēng)光電的成本每度約為0.4元至0.5元,甚至?xí)椭?.2元至0.3元,在這些地區(qū)利用PEM技術(shù)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(shù),PEM的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是設(shè)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(biāo)方的制氫設(shè)備,整套ALK的體積約是PEM設(shè)備的5倍。

除了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備效能提升的不斷追求,賽克賽斯氫能還在不斷擴(kuò)展更多適用場(chǎng)景。賽克賽斯氫能方面稱,他們正與中核集團(tuán)合作一款新型兆瓦級(jí)制氫設(shè)備,其搭載了目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的PEM電解槽,未來也會(huì)成為中國(guó)最先進(jìn)核電機(jī)組的一部分。

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

更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景讓賽克賽斯氫能的PEM設(shè)備打通了銷路。在銷售額增長(zhǎng)的同時(shí),2023年賽克賽斯制氫設(shè)備的平均毛利率達(dá)到了20%。

綠氫潛能

賽克賽斯氫能方面稱,風(fēng)光電消納是未來PEM技術(shù)的第一大應(yīng)用市場(chǎng);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(biāo)的需求;再次是交通領(lǐng)域用氫,賽克賽斯氫能也部署了加氫一體站賽道,為數(shù)個(gè)加氫站提供了加氫設(shè)備。

在賽克賽斯氫能看來,當(dāng)前國(guó)內(nèi)氫能行業(yè)雖然仍保持增長(zhǎng),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(chǔ)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(tái)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(shè)施,依然難以推動(dòng)終端應(yīng)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(shù)的國(guó)家,日本氫燃料電池的技術(shù)整體是領(lǐng)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(yùn)輸端、儲(chǔ)存端與加氫端全流程都健全了以后,整個(gè)行業(yè)才能建立優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)《2024全球氫能產(chǎn)業(yè)展望報(bào)告》,當(dāng)前全球國(guó)家級(jí)氫能規(guī)劃繼續(xù)增多,氫能國(guó)際貿(mào)易成為新的亮點(diǎn)。2023年,根據(jù)已有信息統(tǒng)計(jì),14個(gè)國(guó)家首次推出國(guó)家氫能戰(zhàn)略,另有美國(guó)、日本、德國(guó)更新了其氫能戰(zhàn)略,綠氫或清潔氫產(chǎn)能及利用目標(biāo)上調(diào)。其中,以德國(guó)、日本為首的發(fā)達(dá)國(guó)家基于未來氫能需求預(yù)測(cè)與自身能源稟賦情況,明確制定了氫能進(jìn)口目標(biāo)。同時(shí),一方面受日本及歐盟等國(guó)的氫能進(jìn)口目標(biāo)激勵(lì),另一方面受國(guó)際跨國(guó)能源集團(tuán)及國(guó)際合作的推動(dòng),南美、中東、非洲等地區(qū)的國(guó)家也開始將氫能出口作為氫能發(fā)展的目標(biāo)。

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(gè)國(guó)家和地區(qū)。在海外市場(chǎng)中,日本和俄羅斯兩個(gè)市場(chǎng)的需求更為旺盛。

賽克賽斯氫能方面稱,目前其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的營(yíng)收占比約為60%,國(guó)外市場(chǎng)約占40%,總體國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,預(yù)計(jì)2024年國(guó)外市場(chǎng)的營(yíng)收將反超國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

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