一張巴掌大小、薄如蟬翼的膜,看著就如保鮮膜一般,被夾在兩塊金屬板之間,經(jīng)過催化反應(yīng),正在輸出的電流密度在實驗設(shè)備上顯示。近日,在蘇州科潤新材料股份有限公司實驗室里,記者目睹這神奇的一幕。
這種膜全名為“全氟磺酸質(zhì)子交換膜”,是一種可以廣泛用于氫能領(lǐng)域的新材料。“這張膜的厚度僅為12微米,相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的十分之一左右,可以阻隔陰陽極的氫氣和氧氣,有選擇性地允許質(zhì)子通過,是燃料電池的核心部件,具有電導(dǎo)率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。”公司董事長楊大偉介紹,目前國內(nèi)僅有兩家企業(yè)打通全產(chǎn)業(yè)鏈并批量生產(chǎn)質(zhì)子交換膜,科潤是其中一家,可年產(chǎn)質(zhì)子膜100萬平方米。
氫能被譽為“21世紀終極能源”,是一種二次清潔能源,也是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要領(lǐng)域。為何選擇質(zhì)子交換膜來敲開氫能產(chǎn)業(yè)“大門”?楊大偉告訴記者,16年前,他在一家國企從事質(zhì)子膜電解槽設(shè)計工作時發(fā)現(xiàn),作為核心材料的質(zhì)子膜只能依賴進口,當(dāng)時國內(nèi)尚無企業(yè)能夠生產(chǎn)。他下定決心攻下這張“膜”。
從最初研制出巴掌大的質(zhì)子交換膜樣品,到成功擴大到1平方米面積,再到與廈門大學(xué)合作研發(fā)出“雙面輻射全氟質(zhì)子交換膜流延制膜技術(shù)”,建成我國第一套流延法質(zhì)子膜生產(chǎn)線,這條質(zhì)子膜自主研發(fā)之路,楊大偉帶領(lǐng)團隊走了近10年。他回憶說,團隊在近2000個原料配方中反復(fù)試驗,最終確定3種可行配方,把生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化到產(chǎn)業(yè)化階段,填補國內(nèi)氫能行業(yè)在質(zhì)子交換膜產(chǎn)品生產(chǎn)方面的空白。
產(chǎn)業(yè)化所需的大規(guī)模資金從何而來?就在楊大偉一籌莫展之際,“伯樂”出現(xiàn)了。位于蘇州吳江開發(fā)區(qū)的吳江東運創(chuàng)業(yè)投資有限公司聯(lián)合其他私募基金、自然人向該項目投資2000萬元。
2019年,科潤新材料成為首家通過吳江開發(fā)區(qū)“人才+項目+基金”項目落地評審機制落戶的企業(yè),而這套機制系全省首創(chuàng)。作為領(lǐng)軍人才的楊大偉,憑借質(zhì)子膜生產(chǎn)技術(shù),借助資本助力,實現(xiàn)人才、技術(shù)、資本“1+1+1>3”的效果,推動科潤新材料迅速步入發(fā)展“快車道”。
落戶吳江5年來,科潤新材料不斷更新升級生產(chǎn)線,加快質(zhì)子交換膜市場化進程,產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用于氫燃料電池、全釩液流儲能、pem電解水等領(lǐng)域。國內(nèi)容量最大儲能液流電池的電化學(xué)儲能電站——大連恒流儲能電站,正是采用該公司生產(chǎn)的質(zhì)子膜。“這個電站最初使用的是美國產(chǎn)的膜,2020年開始全部換成科潤生產(chǎn)的膜,電站預(yù)算直接減半。”楊大偉說,科潤新材料已成為全球唯一量產(chǎn)供應(yīng)儲能液流電池用質(zhì)子交換膜的中國企業(yè)。
在拓展質(zhì)子膜應(yīng)用范圍的同時,科潤新材料還圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸拓展。“膜的上游原材料樹脂也依賴進口,要想進一步降低成本,必須自產(chǎn)原料。”楊大偉說。科潤新材料廣納樹脂原料合成領(lǐng)域的高端人才,經(jīng)過夜以繼日的研發(fā),打造出全球領(lǐng)先的全氟磺酸樹脂全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線,實現(xiàn)年產(chǎn)全氟磺酸樹脂500噸。至此,科潤新材料成功構(gòu)建從原料單體到磺酸樹脂,再到質(zhì)子交換膜制備和應(yīng)用開發(fā)的全氟磺酸質(zhì)子交換膜全產(chǎn)業(yè)鏈,其產(chǎn)品遠銷多個國家。
保持創(chuàng)新活力是企業(yè)生存的不二法則。楊大偉說,科潤將持續(xù)提升樹脂原料和質(zhì)子交換膜的技術(shù)水平,全力開發(fā)新一代氫能膜,為我國乃至全球清潔能源轉(zhuǎn)型貢獻更多智慧和力量。
新華日報·交匯點記者 張 珺