突围进行时 | 氢能装备本土化“破冰”行动初见成效

编者按：

在自治区党委、政府高位推动下，内蒙古以“起跑就领先”的魄力，按下科技“突围”快进键，锚定稀土、储能、氢能、乳业、空天计量等战略领域，以“非常之举”在重点点位上精准落子，让科技创新成为高质量发展的“关键变量” 与“最大增量”。

这里既有“工业维生素”稀土的“精密蜕变”，也有绿电储能的“绿色革命”，更有空天技术的“高度突破”……每一个点位“突围”都在寻找高质量发展的“最优解”。为此，我们特开设“突围进行时”专栏，将目光对准这些滚烫的创新现场，记录“卡脖子”技术突破的艰辛，见证新质生产力破茧的喜悦，倾听科研人员勇立潮头的心声，共同书写北疆大地向新质生产力进军的生动篇章。

在爱德曼氢能装备制造基地实验室里，科研人员正在调试一组银白色电解槽装置。显微镜下可以看到新型电极材料的金属表面，高压测试平台实时显示电流数据，中试生产线上的复合膜正按既定规格进行卷绕成型。

“这套碱性电解槽装备，是我们实施自治区科技‘突围’工程突出成果。”爱德曼氢能装备制造（鄂尔多斯）有限公司技术总监介绍，目前，该项目多项技术指标达到国际领先水平，为我国绿氢产业规模化发展提供关键支撑。

内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地，风光资源装机规模全国领先，发展绿氢产业具有得天独厚优势。然而，电解水制氢核心装备长期依赖进口，关键技术受制于人，成为制约本地氢能产业链自主化瓶颈。

“我们的目标，是让氢能装备真正实现本土化。”项目相关负责人说。碱性电解槽的工作原理看似简单——通过电能将水分解为氢气和氧气，但要使其高效、稳定、低成本运行，却涉及材料、工艺、系统集成等多方面技术挑战。  

项目团队首先聚焦电极材料优化，经过反复实验，开发出新型电极材料在高电流密度下稳定性突破500小时，制氢能耗降至4.3KWh/Nm3，相关成果登上国际顶级期刊《Science》。此外，团队还攻克低面电阻复合隔膜技术，使隔膜厚度精确控制在0.3毫米，为大规模量产奠定基础。  

在电解槽结构设计上，团队创新性地采用方形插片式电堆，优化高压密封工艺，使系统能适应风光发电波动性。截至目前，团队已成功开发出100标方和125标方两代电解槽，并在鄂尔多斯搭建1000标方测试平台，为规模化应用提供可靠验证。

高性能、低能耗只是第一步，如何在制氢过程中实现零碳排放和智能化运行，才是真正挑战。  

项目团队通过机器学习优化材料性能，使电解槽在离网风光发电条件下仍能稳定运行，能耗低至每立方米氢气4.3度电。更关键的是，这套系统具备“自适应”能力——它能根据风光发电波动，自主调整运行参数，确保高效制氢，真正做到了零碳制氢。  

电解槽采用氢氧独立循环设计，即使在20%低负载运行状态下，氧中氢含量仍能保持安全水平。同时，系统内置传感器实时采集运行数据，通过算法不断优化控制策略，使制氢效率持续提升。  

技术创新最终要落地产业。在乌兰察布化德县，一项“电化学储能+氢储能”示范项目正在推进。该项目总装机容量10万千瓦，其中氢储能占1万千瓦，利用“电-氢-电”的转换特性，有效平抑新能源发电的波动性，为电网调峰调频提供支持。2024年5月，该项目入选内蒙古“第二批电网侧独立新型储能电站示范项目”，成为氢储能技术应用标杆案例。  

团队的目标是以低成本绿氢为基础，构建完整氢能生态。在交通领域，燃料电池重卡已在鄂尔多斯矿区试运行，未来还将拓展至工程机械、叉车等特种车辆；在工业领域，绿氢将逐步替代煤化工中的化石能源，与捕集的二氧化碳合成绿色甲醇，为航运和重卡提供低碳燃料；在装备制造方面，鄂尔多斯基地将规模化生产电解槽和储氢设备，进一步降低产业链成本。  

“我们正在打造‘绿电-绿氢-绿色化工’零碳产业集群。”项目相关负责人说。这一愿景背后，是产学研用深度协同。项目由爱德曼氢能装备制造（鄂尔多斯）有限公司牵头，联合区内外科研机构和企业组成创新联合体，中科院院士赵东元担任首席科学家，确保技术研发与产业需求紧密结合。团队已获得4项发明专利，“氢燃料分布式发电系统”获得省级首台套认定，“宽范围功率波动的千标方电解水制氢电堆”入围首台套工程化攻关项目。  

从实验室材料突破，到工程现场装备验证，再到产业链生态构建，自治区氢能“突围”之路，正是我国能源绿色转型生动实践。随着关键技术不断成熟和应用场景的持续拓展，氢能——这一清洁高效二次能源，正从概念走向现实，为构建清洁低碳、安全高效能源体系贡献力量。