今年8月，央视财经频道播出的《经济半小时》栏目报道称，电解槽产品正成为外贸出口的新亮点：“2023年，锂电池、光伏、电动汽车这三类新能源产品出口走红，被称为中国外贸‘新三样’。眼下，在全球降碳的大背景下，绿氢行业站上了新风口，作为水电解制氢的核心装备，电解槽正在成为这一领域的出口新力量，甚至有专家预测，‘新三样’有可能因为电解槽成为‘新四样’。”
2024年中国氢能联盟氢能专精特新创业大赛的亚军海德氢能源科技（江苏）有限公司（以下简称“海德氢能”）正是这样一家忙着“出海”的企业。2023年，海德氢能的产品走出国门，进入欧洲、中东和日本等主要市场，一路披荆斩棘的背后有着怎样的创业故事？本期对话联盟邀请到海德氢能副总经理、业务负责人杜嘉恩，谈谈他们的“氢”路历程。
“电解水制氢设备并非新技术，尤其是碱性电解水制氢技术和产品，早在上世纪80年代就开始使用，主要应用于稳态场景，如船舶和潜艇。然而，可再生能源制氢是一个全新的场景，大约在2020至2021年左右才开始起步。”海德氢能副总经理、业务负责人杜嘉恩介绍到，海德氢能的研究团队自2001年以来就一直深耕于氢能领域的研究、技术创新和产业化工作，2018年踏入可再生能源制氢领域。
发展可再生能源是保障我国能源安全的重要战略，随着可再生能源大规模高比例发展，利用可再生能源直接电解水制氢不仅可促进可再生能源的大规模利用，还可通过绿氢替代推动多个工业、化工产业的降碳，对我国发展绿色化工意义重大。根据《中国氢能发展报告（2023）》，截止2023年底，我国各地规划可再生能源制氢项目超380个，其中建成运营项目约60个，累计可再生能源制氢产能超7万吨/年。
图丨海德氢能“氢舟”零碳智慧制氢场景
“可再生能源制氢这一新场景，对于电解水制氢产品的特性、规模、全生命周期的性能表现、安全性、成本以及综合运营管理等方面提出了新的需求。”海德氢能的核心团队成员深耕新能源和低碳领域多年，对于氢能行业的理解有着独到之处，杜嘉恩谈到，“技术创新往往不是凭空产生的，而是针对新的场景需求，正向解决存在的问题，突破现有产品和技术的瓶颈。基于这种思路，我们在氢能领域的技术创新并不是在创造一个完全不存在的产品。”杜嘉恩谈到。凝聚智慧共识，激发创新活力，海德氢能团队将过往的经验集中投入到氢能行业的技术研究当中，“我们在电解槽电堆的设计中，采用了类似电池行业中标准化单体电池的概念。在电池应用中，一辆电动汽车内可能包含成千上万个标准化的小电池单元，通过在单体电池层面进行精细管理，达到管控整个系统的效果。”杜嘉恩用电池管控系统的原理解释到，“电解槽电堆的原理也是如此，应该从单个单元做起，然后逐步扩展。此外，我们还引入了汽车行业中成熟的主动安全管理系统，以及燃气轮机、风机行业中非常成熟的工业物联网技术。”通过方案设计，借鉴、打通其他行业中已经验证的思路、原理和技术，海德氢能形成了一套独有的模式，并运用到自己的产品系统中。“在产品设计的思考过程中，我们观察到行业内普遍采用圆形设计，尤其是在电解槽领域。通过与行业专家的深入交流，我们发现圆形设计之所以流行，主要是因为它易于加工。”杜嘉恩复盘着产品创新理念诞生的过程，“然而，我们认为对于能源转换设备而言，设计应更注重提高效率和长期运行的可靠性。因此，我们决定摒弃传统的设计理念，转而探索一种新的设计方案，最终，我们选择了方形设计。这种设计不仅有效提高了效率、降低了风险，还能更好满足各场景的绿氢制取需求。”经过9000个小时的仿真验证、对比10种以上流场仿真设计，并通过多种先进隔膜与电极材料试验，海德氢能研发出了国内首块标准化方形制氢单片“云帆”。
电解制氢与波动性绿电的耦合，是绿氢制备的一大痛点。提升制氢系统的绿电适应性、实现离网运行，是氢能大规模商业化、实现可负担绿氢制备的必经之路。“2021年的时候，我们团队经过深入调查与研判，判断当下正是加入氢能行业的一个非常好的窗口期。”杜嘉恩回忆到，“当时一方面是看到整个新能源行业的大规模、快速发展，其实非常急需一种像氢能这样可以做到长周期、大规模、跨地域的高效储能形式；另一方面我们也看到，面对可再生能源这个全新场景的需求，氢能行业需要全新的技术来赋能。”起初，海德团队主要聚焦在面向绿电控制波动性制氢控制层面开发解决方案，“然而在方案设计和实施推进的过程中，我们发现，面对新的需求出现的这些新痛点，之所以无法突破不是仅仅控制系统层面的问题，而是电解槽硬件设备本身就不具备实现控制系统的基础。”于是，海德氢能躬身入局开始了产品设计制造，“那时我们大家做了一个决定，干脆我们就自己从电解槽做起，从硬件到软件再到系统控制，做这样一套完整的解决方案，这也就是后来我们为什么自己开始投入到了制造业。”![]()
图丨海德氢能“氢舟”发运
从零开始设计产品、做验证，经历一轮轮的试制，2022年，海德氢能自主开发的第一代有线氢泄露传感器，应用于北京冬奥会主火炬台，为冬奥氢安全保驾护航。经历不断地推陈出新、迭代升级，2022年8月，海德氢能推出了颠覆行业的标准化带压碱性电解制氢系统“氢舟”。“在这个过程中我们一直没忘记我们最开始的那个目标，我们的创新、创造，并不是单纯为了卖电解槽产品，而是真正想要驱动能源绿色变革，和行业共同去呈现一个完整的、面向可再生能源制氢长周期储能这样的解决方案。”“海德氢能从风光基地走向全新的绿氢应用，在全新的应用场景下，电解水制氢仍然存在着安全缺乏保障，成本居高不下，数字能力匮乏这些关键痛点。这些痛点阻碍着氢能的规模示范，以及未来的商业化旅程。而海德氢能正是瞄准这样的产业需求，推出了先进电解水制氢系统‘氢舟’。”海德氢能CEO姚昌晟博士曾在鄂尔多斯新能源产业创新中心一周年成果发布会上表示。
图丨鄂尔多斯中试基地
凭借“安全、高效、智能”的绿氢制取利用综合解决方案，海德氢能快速拓展国际市场，目前，海德氢能业务分布中国、欧洲、中东等国家和地区，并与中国石化、国家能源集团、壳牌、道达尔能源、金风科技等能源企业建立合作共建标杆，携手全球合作伙伴共同践行着他们的驱动能源绿色变革的可持续发展理念。2024年3月26日，国家能源集团世界级绿氢生态创新区——“氢洲”项目发布。海德氢能作为“氢洲”项目合作伙伴，以新一代电解水制氢系统氢舟，助力“氢洲”项目坚实落地。
回顾起开拓国际市场的过程，杜嘉恩感慨良多。“在氢舟产品成功推出后，我们开始与国内外许多顶级500强企业进行交流。半年后，某欧洲世界500强企业CEO在疫情后首次访华，他在北京的紧凑行程中，特意抽出半天时间专程来到我们公司，希望亲眼看到我们的产品，并与我们深入交流产品理念和技术。这无疑是对我们极大的认可，也是我们首次获得全球能源集团总部的认可，给予了我们巨大的信心。”杜嘉恩谈到，在整个发展历程中，海德氢能获得了全球性大型能源企业、客户甚至政府的认可，这些正向的反馈对团队起到了极大的激励作用，也为后面海德氢能的产品出海之旅奠定了基础。在疫情管控放开后，海德团队立即动身前往了中东考察客户的光伏项目。海德氢能的研究团队以高度的专业度，深入了解客户的需求，提出了一个储存、运输和出口能源的解决方案：在光伏条件良好但缺乏工业消纳的地区，使用光伏电力制氢，氢气所需的水则从空气中捕集。很快，合作达成，为双方国际市场开拓都带来了创新性的突破。在尝试将出海试水的第一站设在欧洲时，杜嘉恩和同事们心里并没有底。“那时真的很忐忑。一方面，团队对欧洲市场的认知还停留在理论阶段，不知道真实的市场到底如何；另一方面，项目周期长、投资重，大家都是边跟客户交流边确定推进方向。”杜嘉恩谈到。他注意到，海外绿氢项目的建设进度相较于国内明显滞后。“他们提出绿色理念和整体方向很早，但是项目的全面评估可能会持续两到三年。相比之下，中国市场在政策的推动下，项目落地速度较快。”如今，“全球飞”已经成为了杜嘉恩的重要工作状态，最频繁的出差目的地便是欧洲、中东，海德氢能也已经在当地组建了本土团队。
目前，氢能处于发展初期，各国氢能标准制定尚不健全，积极探索国际标准制定、落实标准国际化战略，将有助于掌握国际标准制定权，推动中国标准“走出去”。从全球经济形势看，标准是走向国际市场的“通行证”。对此，杜嘉恩谈到，“制定行业标准非常重要，尤其是在氢能行业这样一个新兴领域。首先，制定行业标准的目的在于提供一个共同的参考框架，帮助行业参与者达成共识，减少不必要的分歧和混乱。行业需要一个统一的方式来评估和衡量技术与产品，比如在海外市场，由于存在各种地区性标准，如果我们不主动参与，可能会形成贸易壁垒。如果认证体系之间互不认可，我们在市场上的拓展将面临额外的成本和障碍。这也是我们非常重视标准化工作的原因。”
在2022年，海德氢能参编了国家第一个团体标准——《碱性水电解制氢系统“领跑者行动”性能评价导则》，并成功竞标成为领跑者计划的一部分。自此，海德氢能投入了中国氢能联盟的标准制定工作，还参与了许多其他标准化工作，并与具有行业影响力的机构合作，推动整个行业的标准化发展。海德氢能积极参与行业标准建设，为行业发展承担应有的责任和贡献。
当前，全球绿氢行业面临商业模式和技术创新两大核心挑战，海德氢能坚持以正向的产品创新、面向场景设计、紧紧围绕客户和加速验证迭代来应对挑战，打造出国家、国际和业界都认可且能满足氢能行业刚性需求的新产品。
“在行业的发展阶段，我们认为自己正处于一个良好的时期。然而，我们也清楚地看到，目前仍有许多技术和商业问题尚未解决。客观来说，尽管氢能行业的前景光明，但道路仍然曲折。这意味着我们需要继续努力，不断克服挑战，以实现我们为市场提供创新和有效解决方案的目标。”杜嘉恩指出，氢能行业的前景非常明确，市场空间巨大，未来发展潜力无限。他非常希望来自不同领域、拥有不同技术背景、产业背景以及资源背景的伙伴们能够加入进来，共推氢能行业蓬勃发展。![]()
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图文来源于中国氢能联盟、海德氢能及网络等公开渠道
编辑丨庄婉喆
责编丨卢常佳
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