绿氢材料“膜”力全开

来源：福建日报

2月2日，嘉膜科技（厦门）有限公司生产车间内，伴随规律而低沉的机器运转声，一条宽约0.8米、厚度110微米的浅黄色薄膜正从设备中匀速延展而出，随即被精准收卷成筒。这是国内首条吉瓦级AEM制膜生产线，近期实现连续稳定规模化生产，年产能达6万平方米。

“正在生产的这款110微米阴离子交换膜产品，是老客户订单。该客户此前已多次采购应用于200kW电解槽，经多轮严苛的测试验证，产品各项性能指标均符合要求。此次客户再次下单，计划将产品拓展应用于兆瓦级电解槽项目。”嘉庚创新实验室研究员、嘉膜科技董事长张秋根的语气透着欣慰。这意味着阴离子交换膜在电解水制氢领域的工程化应用成熟度实现跨越式提升，具备支撑兆瓦级规模化绿氢项目稳定运行的工业化应用条件。

这张薄如蝉翼的膜，是第三代电解水制氢技术（以下简称“AEM技术”）突破的关键所在。它位于电解槽的中心位置，其离子电导率、稳定性和耐久性直接关系到电解槽能否高效安全地运作。“技术的核心痛点，在于隔膜的氢氧阻隔性和稳定性。”张秋根介绍，以往这类材料长期依赖进口，如今，这条产线不仅实现绿氢核心材料的国产替代，更使成本下降将近50%，从源头降低绿氢全产业链成本，为绿氢技术规模化应用与产业化提速提供关键支撑。

“去年5月，浙江的一家客户来车间订购产品，现场验完货直接打包带走，成为产线首个大批量出货的销售订单，大家都激动不已。”回忆起当时的场景，张秋根仍难掩喜色。依托嘉庚创新实验室平台，制膜技术成功从实验室走向生产车间，现已占据全国市场份额的50%以上。

亮眼成绩的取得，离不开对每一个生产细节的极致追求。近60米长的产线上，涵盖了制浆、涂布、热风烘干、成品收卷等多个工段。由10节烘箱组成的热风烘干段，对膜的成型尤为关键。每节烘箱的屏幕上，实时跳动着不同温度和风速参数。

“干燥速率在不同阶段有不同要求，每个状态都需要精确控制。”张秋根说，生产过程就像制作蛋糕，需要先高温定型，再中温熟化，最后低温收干，因此，膜成型过程的温度控制也采用分段式设计。为确保膜性能的稳定，团队经过多轮论证，最终确定了最佳温段和风速组合。

从制浆到涂布复合，再到热风烘干、成品收卷，每一道工序都要求高度精细化操作。“该类膜的生产技术门槛高，因此需要标准化生产来保证产品质量的一致性。”张秋根说，从上游生产原材料单体，到合成树脂，再到成膜，全产业链生产技术均已实现自主化与国产化，并具备规模化交付的能力。

除全流程质量管控外，产线旁还同步设立测试中心，配备精密测试设备，可实现“即产即检”。“全过程的质量控制与最终的精密检测，为产品品质插上‘双重保险’。”张秋根说，企业的专业分析检测团队，涵盖材料科学、化学工程、电化学等多个学科领域，能根据客户需求制定个性化测试方案，确保测试结果的准确性和可靠性。

基于技术的先进性，由嘉庚创新实验室牵头申报的《阴离子交换膜电解槽第1部分：阴离子交换膜测试方法》获国家标准化管理委员会批准立项，实现我国该领域国家标准“零的突破”，也是我省牵头制定的首个氢能领域国家标准。

目前，AEM技术仍处在工程验证与示范阶段，距离绿氢实现大规模生产应用还需要2到3年。然而，面对未来，张秋根已给出清晰规划：一方面，继续提升产品的一致性，将工艺波动降至最低；另一方面，力争将膜的使用寿命从目前的5万小时延长至8万小时。“我们希望以更稳定、更耐久的‘膜’力，迎接绿氢规模化、商业化时代的全面到来。”张秋根说。