應(yīng)用氫氣，西瓜能夠提前兩周送到消費(fèi)者的餐桌上，這是怎么回事?

在北京海得利茲新技術(shù)有限公司(下稱海得利茲)的展廳里，該公司CEO于民告訴中新經(jīng)緯，冬天西瓜育苗需要大量熱量，西瓜大棚傳統(tǒng)供熱方式為熱泵，電量消耗大。

而現(xiàn)在，海得利茲甲醇?xì)淠軣犭娐?lián)供系統(tǒng)在龐各莊西瓜大棚示范應(yīng)用，在為大棚照明供電的同時(shí)，還能利用發(fā)電產(chǎn)生的余熱為大棚升溫。“現(xiàn)在西瓜成熟的時(shí)間可以提前兩到三周。”于民說。

在北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司(下稱氫璞創(chuàng)能)的展廳里，雙極板比A4紙還薄、方寸間布滿數(shù)百條縱橫交錯(cuò)的精密流道，氫氣、氧氣、冷卻液就在這些流道里傳輸，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。據(jù)介紹，氫燃料電池能夠驅(qū)動(dòng)載重?cái)?shù)十噸的礦卡長途奔波，還能在零下40攝氏度的極寒中為油氣田穩(wěn)定供電、供暖……

氫氣應(yīng)用距離普通人的日常生活還有多遠(yuǎn)?近期，中新經(jīng)緯走訪了北京大興國際氫能示范區(qū)。

從“手搓”裝配到自動(dòng)化產(chǎn)線

公開資料顯示，氫璞創(chuàng)能是一家燃料電池電堆生產(chǎn)企業(yè)，成立于2010年。

氫璞創(chuàng)能研發(fā)工程師馬瑞真介紹道，氫燃料電池電堆是氫燃料電池系統(tǒng)的“心臟”，碳復(fù)合板電堆的“骨骼和血管”是雙極板，起到支撐膜電極、輸送反應(yīng)氣體(氫氣與氧氣)的作用。現(xiàn)在，氫燃料電池應(yīng)用極為廣泛，覆蓋港口干線物流、短途及長途運(yùn)輸、城際配送、內(nèi)河船舶、軌道交通等多種車載應(yīng)用場(chǎng)景。

氫燃料電池系統(tǒng)與普通鋰電池等有什么區(qū)別?氫璞創(chuàng)能生產(chǎn)經(jīng)理顧旭告訴中新經(jīng)緯，鋰電池相當(dāng)于是電的“倉庫”，需要的時(shí)候可以使用其中儲(chǔ)存的電能。而氫燃料電池系統(tǒng)實(shí)際上并非電池，而是發(fā)電裝備，氫氣與氧氣通過催化劑發(fā)生大規(guī)模、快速的電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生直流電。

馬瑞真告訴中新經(jīng)緯，氫燃料電池系統(tǒng)不涉及燃燒和機(jī)械損耗，副產(chǎn)物僅為水和熱，是真正的零污染能源。

此前，“發(fā)電貴”是氫能的一大標(biāo)簽。氫璞創(chuàng)能品牌總監(jiān)李世言告訴中新經(jīng)緯，如今通過材料、設(shè)計(jì)、工藝等創(chuàng)新，氫能燃料電池系統(tǒng)成本已大幅下降。

“五年前，燃料電池電堆每千瓦的成本大概要上萬元，現(xiàn)在我們的電堆每千瓦只需一千元左右，氫燃料電池系統(tǒng)每千瓦在兩三千元區(qū)間。”李世言說。

這“一個(gè)零”是如何砍掉的?馬瑞真分解了電堆的成本構(gòu)成：催化劑約占50%，雙極板約20%，質(zhì)子交換膜約10%。

“催化劑、質(zhì)子交換膜這些關(guān)鍵材料，以前主要靠進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴。”馬瑞真說，現(xiàn)在氫璞創(chuàng)能和中國供應(yīng)商深度合作，通過優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，在保證性能的同時(shí)，大幅降低了鉑金等貴金屬的載量，成本大幅下降。而雙極板生產(chǎn)工藝則從激光蝕刻升級(jí)為模壓一次成型，良品率從50%提升至99%，大幅降低生產(chǎn)成本。

產(chǎn)線自動(dòng)化是另一張降本王牌。馬瑞真表示，在氫燃料電池早期的應(yīng)用探索階段，電堆的生產(chǎn)完全靠工程師“手搓”。具體來說，就是手工將單片的底板和膜電極組合成“三明治”結(jié)構(gòu)——兩個(gè)雙極板加一個(gè)膜電極形成一個(gè)單電池，再將多個(gè)單電池堆疊起來。

她解釋說，電堆由數(shù)百個(gè)單電池疊壓而成，每一片的平整度、密封性都至關(guān)重要，稍有錯(cuò)位或泄漏，整個(gè)電堆的性能和壽命就會(huì)大打折扣。

“國內(nèi)當(dāng)時(shí)沒有現(xiàn)成的產(chǎn)線可以買。當(dāng)時(shí)氫璞創(chuàng)能創(chuàng)始人歐陽洵、賴平化工程師帶著團(tuán)隊(duì)自己設(shè)計(jì)、研發(fā)了出來。”李世言說。

2016年，氫璞創(chuàng)能建成中國首條自動(dòng)化電堆生產(chǎn)線。“從點(diǎn)膠、堆疊到封裝，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。”李世言說，這樣生產(chǎn)出來的電堆，一致性、密封性、良品率等遠(yuǎn)超人工組裝，壽命和可靠性都大幅提升，也為大規(guī)模商用奠定了基礎(chǔ)。

中新經(jīng)緯在氫璞創(chuàng)能自動(dòng)化電堆生產(chǎn)線看到，現(xiàn)場(chǎng)工作人員數(shù)量較少，多支機(jī)械臂在同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)電堆快速組裝。

從叉車到高鐵

在降本的同時(shí)，氫璞創(chuàng)能的另一個(gè)技術(shù)箭頭指向“更高功率”。

“市場(chǎng)需求一直存在，但此前技術(shù)限制了應(yīng)用場(chǎng)景。”馬瑞真說，早期電堆功率小，只能用在叉車上;做到80千瓦，可以驅(qū)動(dòng)城市公交;做到100多千瓦，匹配了早期的重卡。但真正高負(fù)載、長運(yùn)距的物流運(yùn)輸，需要更大動(dòng)力的電堆。

氫璞創(chuàng)能將電堆功率不斷向上突破，從70千瓦、150千瓦，直至研發(fā)出兆瓦級(jí)(1000千瓦)電堆。

馬瑞真表示，做到兆瓦級(jí)后就可通過調(diào)整片數(shù)適配船舶、軌道交通(500千瓦級(jí))等不同場(chǎng)景，解決多堆并聯(lián)穩(wěn)定性差、成本高的行業(yè)痛點(diǎn)。

李世言說，今年氫璞創(chuàng)能還將大力布局高鐵、重載無人機(jī)、船舶等應(yīng)用場(chǎng)景。

在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，氫燃料電池為無人機(jī)，特別是重載無人機(jī)帶來了續(xù)航突破。“我們的氫能系統(tǒng)，能讓無人機(jī)在同等載重下，飛行時(shí)間達(dá)到鋰電池的2到3倍。”李世言表示，這在森林防火巡查、電力巡檢等場(chǎng)景中價(jià)值巨大。

此外，公司也在探索更貼近民用的場(chǎng)景，例如氫能兩輪車。“采用固態(tài)儲(chǔ)氫罐，像換煤氣罐一樣方便。一罐60克氫氣成本約一兩塊錢，能跑50-80公里。”馬瑞真算了一筆賬，雖然整車目前價(jià)格仍高于高端電動(dòng)自行車，但其長壽命和環(huán)保回收優(yōu)勢(shì)，在全生命周期內(nèi)有其競爭力。

不止于交通

氫能的舞臺(tái)不止于交通。在同一產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，海得利茲展示了氫能的另一種打開方式。

公開資料顯示，海得利茲成立于2017年，從事甲醇重整制氫、高溫質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，是一家分布式制氫/發(fā)電/供熱設(shè)備與行業(yè)解決方案供應(yīng)商。

“我們是用氫不見氫。”于民告訴中新經(jīng)緯，該公司的技術(shù)路線主要是甲醇重整制氫與高溫質(zhì)子交換膜燃料電池。

于民表示，甲醇重整制氫，就是直接將液態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣，甲醇常溫常壓下是液體，儲(chǔ)運(yùn)遠(yuǎn)比高壓氫氣安全便捷。“氫燃料電池的規(guī)模化應(yīng)用需要解決氫氣低成本要求。但是氫氣的運(yùn)輸成本高居不下是行業(yè)痛點(diǎn)，也影響了低溫燃料電池交通的經(jīng)濟(jì)性。氫氣以甲醇形式運(yùn)輸效率是運(yùn)輸氫氣的近20倍，這樣就可以把遠(yuǎn)距離氫氣運(yùn)輸?shù)叫枰牡胤剑蠓档瓦\(yùn)輸成本，提高能源利用率。”

而高溫質(zhì)子交換膜燃料電池能夠與甲醇重整制氫設(shè)備配合使用，從而發(fā)電和產(chǎn)熱。其最大優(yōu)勢(shì)是對(duì)極端環(huán)境的耐受性。“系統(tǒng)能在-45攝氏度至55攝氏度使用環(huán)境下穩(wěn)定工作，使用能源為甲醇，零下45攝氏度也不結(jié)冰。”于民說。

于民向中新經(jīng)緯展示了幾天前剛完成的一組測(cè)試數(shù)據(jù)：在北京近期零下10攝氏度的寒夜里，一臺(tái)5千瓦的移動(dòng)發(fā)電供熱設(shè)備，通過50米長的保溫管路循環(huán)，為模擬的野外作業(yè)場(chǎng)景持續(xù)供暖，回水溫度仍能保持在48攝氏度以上。“傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)低溫啟動(dòng)困難，噪音大、有排放。我們的設(shè)備靜默式工作、低碳、高效，在極端環(huán)境下都能正常工作，提供穩(wěn)定電力的同時(shí)，余熱正好用于生產(chǎn)保溫和生活取暖。”

據(jù)介紹，目前，海得利茲的產(chǎn)品已在通訊基站供電、零碳園區(qū)、分布式供電/熱電聯(lián)供、船用電源、應(yīng)急救災(zāi)電源等多個(gè)領(lǐng)域獲得訂單或示范應(yīng)用。2026年，公司意向訂單已達(dá)到約5000萬元。

“2024年我們進(jìn)行了商業(yè)化試水，2025年才是真正的規(guī)模化商業(yè)化元年。”于民坦言，公司正處在從技術(shù)驗(yàn)證到市場(chǎng)擴(kuò)張的關(guān)鍵爬坡期，首要任務(wù)是擴(kuò)大產(chǎn)能、降低制造成本。

目前，高溫燃料電池電堆因處于產(chǎn)業(yè)化初期，成本仍較高。海得利茲計(jì)劃投入建設(shè)膜電極、電堆等核心部件的自動(dòng)化生產(chǎn)線。“參照低溫燃料電池的發(fā)展軌跡，隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟和規(guī)模上量，成本有巨大的下降空間。”于民說，該公司的目標(biāo)是2026年年內(nèi)將單堆功率從目前的5千瓦提升至30千瓦，以滿足油氣田、大型園區(qū)等百千瓦級(jí)應(yīng)用的需求。

從融資與市場(chǎng)環(huán)境來看，國家層面連續(xù)出臺(tái)多個(gè)支持“氫氨醇”作為能源載體的指導(dǎo)文件，或?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

歐陽洵告訴中新經(jīng)緯，2025年，氫璞創(chuàng)能接洽的投資機(jī)構(gòu)比前年(2024年)多，但公司開始做減法。“我更愿意等那些看懂了氫能二十年周期、愿意陪我們慢慢打磨技術(shù)的戰(zhàn)友，而不是拿了錢就得趕緊變現(xiàn)的‘快槍手’。”

2025年10月，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出，推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

此后，國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新能源集成融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出，穩(wěn)步建設(shè)綠色氫氨醇(氫基能源)綜合產(chǎn)業(yè)基地。支持各地結(jié)合綠色發(fā)展需求和資源條件，規(guī)劃建設(shè)綠色氫氨醇、可持續(xù)航空燃料等氫基能源產(chǎn)業(yè)。

“政策層已經(jīng)清晰地認(rèn)識(shí)到，要規(guī)模化利用可再生能源，必須解決氫能的儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性問題，甲醇、氨是重要載體。這對(duì)我們是重大利好。”于民也期待，未來政策能在“站內(nèi)甲醇制氫加氫一體化”、前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的“戰(zhàn)新基金”引導(dǎo)以及AI算力中心、零碳園區(qū)等具體場(chǎng)景的綠色能源應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)上，給予更明確的支持，加速整個(gè)生態(tài)的構(gòu)建。