莒纳科技：突破PEM膜电极降本难题，多技术路线并行发展

近年来，我国氢电解槽产能和装机量增长迅速，绿氢项目数量呈“爆发式”增长。其中，上游制氢环节成为资本和市场关注的热点。按照制氢技术路线分类，电解水制氢技术可分为以下四种： 碱液电解技术（ALK）、质子交换膜电解技术（PEM）、高温固体氧化物电解技术（SOEC） 和 固体聚合物阴离子交换膜电解技术（AEM） 。目前，碱液电解仍为当前的市场主流，PEM电解提升空间较大，已逐步实现商业化；SOEC电解已处于小规模示范阶段；相比之下，AEM电解仍然处于研发和测试阶段。

电解槽的核心组件包含 隔膜、电极、极板 等。其中，电极是电化学反应发生的场所，也是决定电解槽制氢效率的关键。

莒纳科技PEM膜电极（CCM）

莒纳科技作为专业的绿氢电极供应商，继年初发布可达万A电密的J A 系列碱液电极后，持续推动公司技术创新产业化进程——其P EM 膜电极已由第三方权威机构完成样品测试。基于催化剂材料微观结构改进和工艺创新，大幅降低催化层贵金属载量，并突破了浆料分散和涂布转印工艺，有望解决P EM膜电极成本高、工艺难两大难题 。

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莒纳科技P EM膜电极两大创新

1、阴极低铂，阳极低铱，成本下降约30%

催化剂纳米结构及成分优化提升活性、降低载量。莒纳科技阴极催化剂采用 自主合成的Pt-过渡金属合金纳米材料 ，阳极催化剂采用 自研核壳结构材料 ，从而增强活性位点协同作用，提高催化剂有效反应活性面积，同时促进电荷传输增强导电性，大幅降低铂、铱负载量。

通过微观结构的优化，莒纳科技催化剂在保证膜电极性能达到 <1.9V @2A@60°C的前提下：

➤  阴极Pt载量小于0.2mg/cm ² ；

➤  阳极IrO ₂ 载量小于1mg/cm ² ；

➤  膜电极总成本下降约30%。  

PEM膜电极同业对比

2 、浆料48小时稳定性+连续涂布工艺保障产品一致性

膜电极在制备过程中，需要完成催化剂合成、浆料制备、CCM 制备、封装等关键工艺，莒纳科技在催化剂-浆料-涂布转印三个层面，体系性地通过工艺创新保障了膜电极的一致性：

➤  通过组份、温度等参数精准调控的化学合成工艺，确保阴、阳催化剂材料尺寸均一性和性能稳定性；

➤  通过联合分散工艺（搅拌、超声、剪切、破碎和乳化等），使浆料的分散均匀，且稳定时间超过48h，确保后续连续涂布均匀性；

➤  使用大幅宽狭缝涂布机+热转印工艺，避免PEM膜溶胀等问题，确保涂层均一性和生产效率，保障了大面积（活性面积大于3000cm ² ）涂布的良率。

目前，莒纳科技的PEM膜电极已经由第三方权威机构完成样品测试。根据电解槽厂商的测试数据，莒纳科技膜电极 在载量降低的同时能够维持和先进PEM电解水膜电极相同水平的性能，满足工程应用的要求 。

莒纳科技PEM膜电极（CCM）测试数据

小结

随着示范规模的扩大，电解制氢应用场景和实际需求情况，头部电解槽厂商普遍开始双技术路线乃至三路线布局，以实现兼顾当下的市场需求与未来的市场发展趋势。 以莒纳科技为代表的供应商已经进行了积极的布局：

基于对技术发展的长期跟踪和对市场发展趋势的预判，在技术方面，莒纳科技 已经完成了三技术路线布局，能够满足客户对不同场景、不同应用的要求 ，站在技术发展潮流前沿。

• 在ALK方面，今年1月发布了电密可达万A的J A系列电极产品，并将于今年发布其二代产品，满足碱液电解槽高电密发展趋势；此外， 首批装载JA碱液电极的电解槽也将于2023年第四季度实现商业化运行。

• 在PEM方面，其低成本、高性能的膜电极产品将于2023年底正式投产， 有利于推动PEM电解槽规模化应用；

• 在AEM方面，目前产品已经完成小试，预计明年推出膜电极产品， 推动AEM电解槽产业化发展。

随着绿氢项目的迅速增长， 技术创新是避免同质化竞争的破题关键 。莒纳科技正是国内电解槽技术创新的一个缩影——通过多技术路线的产品研发，与槽商一同探索新的行业发展路径，实现电解槽降本增效与产业化进程。

会议信息

会议名称： 第二届绿氨技术与市场论坛

会议时间：2023年6月15-16日

会议地点：鄂尔多斯

主办单位：亚化咨询

会议规模：300人

会议日程- 第二届绿氨技术与市场论坛

绿氨的标准和国际认证 —— BV （已定）

氨燃料船舶发展潜力与技术难点 —— 天津大学 （ 已定 ）

我国绿氢合成氨发展基础与路线 ——国家能源集团（已定）

300MW煤电机组掺氨燃烧工程实践 ——合肥综合性国家科学中心能源研究院（ 已 定）

新能源绿氢绿氨一体化模式下的思考和建议 —— 中能建 （已定）

ACME的绿氨工程实践和前沿技术 —— ACME （已定）

绿电、绿氢和绿氨耦合项目工程化解决方案 —— 寰球 （ 待 定）

氢能整体解决方案与大型化工程实践 ——中石化广州工程（已定）

绿氨产业发展前景与面临挑战 —— 厦门大学 （ 已 定）

奥扬科技绿氢绿氨整体解决方案 ——山东奥扬新能源科技股份有限公司（已定）

绿氨装置工程设计与项目经验 —— 中石油 （ 待 定）

KBR绿色合成氨技术 —— KBR （ 已 定）

光热催化氨裂解制氢直接驱动氢燃料电池 —— 河北大学 （已定）

绿氨储运氢的发展潜力与氨现场制氢加氢站介绍 —— 福大紫金 （ 待 定）

全球首套大功率纯离网绿电制氢系统介绍 ——湖北英特利（ 已 定）

绿电绿氢绿化工的供应链与价值链优化 —— 施耐德 （ 已 定）

氨燃料电池技术最新进展 ——福州大学石油化工学院化肥催化剂国家工程研究中心（ 待 定）

电化学氮还原（NRR）合成氨技术 —— 北京化工大学 （已定）

中集绿色氢氨项目介绍 —— 中集 （已定）

氢氨高温窑炉零碳燃烧技术 ——先进零碳燃烧技术联合创新研发中心（ 待 定）

2023氢储能技术与市场沙龙 将于6月13日下午在鄂尔多斯召开。本次沙龙将探讨风电光伏产业发展与氢储能市场机遇，可再生能源电解水制氢技术与提效降本潜力，高压气氢、液氢、液态有机物储氢和金属氢化物储氢方案，以氨或甲醇作为大规模储氢载体的前景展望，服务于氢储能系统的先进燃料电池-PEMFC和SOFC，氢储能与电化学储能的优势分析与竞争力比较等。

会议信息

会议名称： 第二届CO2/生物质制绿色甲醇与下游应用论坛

会议时间：2023年6月14日

会议地点：鄂尔多斯

主办单位：亚化咨询

会议规模：200人

会议日程 - 第二届 CO2/ 生物质制绿色甲醇与下游应用论坛

绿色甲醇的标准和国际认证 ——BV （已定）

CO2 制甲醇商业化技术与示范项目经验 ——CRI （已定）

CO2 电解制绿色甲醇技术研发与展望 —— 天津大学（已定）

CO2 资源化利用加氢制甲醇技术开发 —— 国家能源集团北京低碳清洁能源研究院（已定）

CO2 加氢制甲醇与驱油的全链条经济性分析与预测 —— 中国科学院上海高等研究院（已定）

直接空气二氧化碳捕集技术进展 —— 浙江大学（已定）

吉利汽车：发展甲醇燃料，实现 CO2  减排和资源化综合利用 —— 吉利汽车（已定）

标题待定 —— 中石化广州工程（已定）

生物甲醇工艺与设备 —— 上海闻基生物科技有限公司（已定）

甲醇重整制氢高温燃料电池系统开发 —— 苏州氢洁（已定）

从风电光伏到绿色甲醇 - 成本分析与竞争力展望 —— 亚化咨询（已定）

内蒙古 500 万吨绿色甲醇建设在全球航运能源低碳化的作用 —— 吉道能源（已定）

甲醇燃料船舶技术现状与发展展望 —— 中国船级社武汉研究所（已定）

上海浦名纯氧带压生物质喷动流化床气化技术介绍和应用 —— 上海浦名能源科技有限公司（已定）

。。。更多报告正在邀请中

作为氢能燃料电池行业的领先咨询机构，亚化咨询推出了 《中国氢能与燃料电池月报》（付费版） 。包含以下信息：

1.  中国 加氢站项目 数据库（月度更新）

2.  中国 新能源（风电 / 光伏）制氢项目 数据库（月度更新）

3.  中国 氢能与燃料电池地方规划 数据库（月度更新）

4.  中国 燃料电池汽车车型 数据库（月度更新）

5.  中国 燃料电池公交车招投标项目 数据库（月度更新）

6.  中国 燃料电池动力系统产能 数据库（月度更新）

在月报之外，亚化咨询还推出了氢能燃料电池年度报告 ：

《中国 氢能产业链 年度报告 2023 》

《 2022 中国 燃料电池产业链 年度报告》

《 中国 加氢站行业 研究报告2023 》

《中国 绿氢技术与项目 报告2023》

《中国 氢能综合应用技术与项目 报告2023》

《中国 绿氨 产业链年度 报告2023》

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