清氢(北京)科技有限公司(以下简称 " 清氢科技 ")已获得由启迪之星创投独家投资的数千万元种子轮融资,由云道资本担任长期独家财务顾问。此轮资金用于技术研发、市场开拓和公司运营。
在碳中和目标和能源转型背景下,氢能,尤其是绿氢正在释放广阔的应用空间,市场需求日渐明确。
绿氢产业,是达成碳中和的关键路径。根据国际能源署(IEA)预测,到 2030 年,全球氢气产量将达到 1。8 亿吨。其中,电解水制氢产量将从 2021 年的不足 4 万吨,大幅增长至 6170 万吨——清洁能源制氢在未来具有巨大的增量空间。
前景向好的绿氢赛道,正不断涌现新兴力量。成立于 2020 年的清氢科技,是一家为氢能产业化提供电催化相关材料、技术与装备综合解决方案和产品的科技创新企业。公司致力于电催化核心材料、下一代膜电极产品的研发与产业化。
清氢科技的技术团队主要来自清华大学核能与新能源技术研究院燃料电池实验室,实验室创始人毛宗强教授是国际氢能经济合作伙伴(IPHE)氢能教育专家、国际氢能学会(IAHE)副主席、国际标准化委员会氢能标准委员会(ISO/TC197)副主席。清氢科技首席科学家王诚教授为燃料电池国产化开发的领军学者、国家重点研发计划 " 氢 - 电转换用催化剂载体及其催化剂技术研发 " 项目负责人、清华大学燃料电池联合实验室主任。
清氢科技联合创始人雷一杰告诉 36 碳,该实验室自 1994 年率先在国内建立了燃料电池科研方向,团队拥有深厚的氢能技术积累,以及十多年的技术成果转化实践经验与丰富的量产、交付经验。
作为新一代氢能电催化材料、关键技术与设备供应商,清氢科技的核心产品是催化剂和新一代高性能膜电极,主要用于电解水制氢和燃料电池等领域。在催化剂产品方面,近期清氢科技主要布局铂基催化剂和铱基催化剂。其中,铂基催化剂产品适用于燃料电池和电解槽的析氢侧;铱基催化剂适用于电解槽的析氧侧。公司的铂基催化剂产品已实现稳定量产与批量销售。
01 高一致性 + 成本可控,突破氢催化剂量产难点
清氢科技的催化剂产品属于贵金属催化剂,是绿氢产业的核心材料,直接决定着氢能产业的应用成本和商业化进展。
对制氢环节来说,贵金属催化剂是 PEM 电解槽必不可少的原材料之一,对催化剂的活性和稳定性有严格要求。而在燃料电池领域,贵金属催化剂是电池电堆的主要成本来源。但中国贵金属催化剂长期为国外厂商垄断,进口依赖程度高达 90%,价格高昂且稳定批量供应无法得到保证,国产替代迫在眉睫。
性能可控和降低成本,是氢能行业的两大难点和诉求,也是清氢科技打造行业竞争优势的发力点。
" 可控性和一致性,是清氢科技产品的最大特点和优势。" 清氢科技联合创始人雷一杰介绍,氢催化剂是纳米结构催化剂,将其从实验室克重级别扩大到公斤级别生产,过程中会产生副反应,导致温度、压力等要素的变化,进而影响品控。因此对催化剂量产来说,保证生产过程的可控性和产品的一致性,是行业面临的技术难点。
雷一杰告诉 36 碳,公司在催化剂产品性能方面实现了突破,产品具有批次稳定性高、颗粒分布均匀等优点。目前,清氢科技的铂基催化剂在批量制备过程中,批次分布和颗粒度大小的一致性可实现正负 1%,高于行业标准(正负 5%)。
这得益于该公司的催化剂量产工艺路线。清氢科技掌握了一套连续的反应系统,通过结构优化,可保证每个反应单元的可控性和最终产品的一致性。
清氢科技的催化剂产品。来源:企业供图
在成本方面,清氢科技基于自身的量产工艺路线,加上高度的自动化控制程度,只需要两个人即可完整地操作整套反应系统,不仅减少了人工干扰,还在降低人力成本上追求最优解。
另外,清氢科技的催化剂产品在耐久性方面也具备明显优势。公司通过对载体进行电子结构和传质优化,实现了产品性能和耐久性的兼顾。
清氢科技的另一类核心产品是新一代膜电极,其应用将使燃料电池的性价比与内燃机媲美,目前已完成实验室开发,正在向量产过渡,这是公司未来布局的重要产品方向。
雷一杰介绍,与传统膜电极产品相比,新一代高性能膜电极实行不同的工艺路线,优势体现在基于短侧链离聚物的静电纺丝催化层,可以实现载量降低(铂用量仅为 0。074g/kW),对催化剂的利用率有数量级的提高,从而降低成本。同时,新一代膜电极通过新型纳米新材料应用,实现了 2 万小时以上的耐久性。
02 从做好到用好,提供实用性解决方案
目前,清氢科技的铂基催化剂产品已实现量产和批量销售,并成功交付了一批行业标杆客户。
雷一杰介绍,清氢科技目前在燃料电池方面的商业化进展较快。公司已与一批代表性客户直接或间接签订了催化剂及相关服务的购销合同。截至目前,已签合同金额超过数千万元。与此同时,主流车企关联的氢能公司都是清氢科技的储备客户。公司今年的销售额目标是千万级。
36 碳了解到,清氢科技已在北京昌平完成了面积 700 平方米的 Pt/C、PtCo/C 催化剂产线基地建设,年产能达 1 吨以上,并获得了北京市催化剂反应系统、PtCo/C 两款新产品认定。与其他同类厂商相比,清氢科技产线的特点在于可实现全工序的连续化生产,基于在线检测与自动控制,降低了生产风险,提高了生产稳定性。
在客户需求方面,当下的催化剂行业,定制化是一个明显的市场趋势。" 原来是一个反应装置打天下。" 雷一杰说," 现在由于各类催化剂的合成工艺大相径庭,一套反应装置不再具有普适性,对定制化提出了新要求。"与此同时,面向工业、建筑、交通等不同应用场景,不同行业客户对催化剂产品也提出了定制化的功能性需求。例如,有的客户更注重产品车用耐久性,有的客户要求产品大功率密度应用,有的客户要求产品具有自增湿或高温发电能力等。
面对市场的差异化需要,清氢科技正在建设多条产线,可以覆盖绝大部分客户的实际需求,同时可以对产线进行调整、改进和优化,匹配客户的不同需求。
从市场反馈来看,客户不仅需要催化剂核心产品,也需要相关器件、配方等一整套解决方案。" 作为催化剂厂商,我们不仅需要提供有竞争力的核心产品,也会为客户提供综合系统方案,助力客户用好催化剂产品,实现产品效果最优。" 雷一杰说。
在未来规划方面,清氢科技将立足铂基催化剂,延伸开发介孔碳催化剂、低铱基催化剂等核心氢催化材料,打造新一代氢能电催化材料综合解决方案。
目前清氢科技已开启新一轮融资,主要用于新产线建设与团队扩充。
投资人观点:
启迪之星创投投资总监张皓:无论是制氢端的 PEM 电解槽还是用氢端的燃料电池,催化剂是制约二者实现大规模商业化的关键因素,目前市场份额主要也由国外巨头占据,是我国氢产业链连贯推进的 " 卡脖子 " 技术。清氢科技依托清华大学核研院燃料电池实验室,研发突破了核心催化剂的量产工艺,并研发推出了新一代高性能膜电极,技术已经经过商业化验证,实现了高稳定性的规模化生产,解决了氢上下游技术难题的关键一环。
云道资本创始合伙人姜逸沨:催化剂是制约燃料电池技术和绿氢应用的关键,是影响产业链氢制备及使用环节成本的关键,随着今年氢能政策的加紧出台和目前市场的产业化应用规模看,催化剂细分市场将在 5-7 年内达到百亿以上规模,但核心催化剂制备技术长期被国外厂商垄断,价格高昂且供应情况不稳定,清氢科技的催化剂连续制备技术及高性能膜电极已经被数个行业标杆客户采用,是氢产业链关键技术环节完成国产替代的很好示范。
