陶瓷电极助力绿电制绿氢大规模商用

□ 于光远

“在绿电制绿氢产业的发展过程中，电解槽还需要进一步优化。目前存在电解槽产氢偏小、难适应波动性负荷、绿电工况下难稳定、氢氧纯度不足、设备寿命待验证、单位制氢成本偏高等现实问题。”在日前举行的第十届中国能源发展与创新大会上，合肥盈锐高科新材料科技有限公司（以下简称“盈锐高科”）创始人兼CEO宋邦洪作上述表示。

宋邦洪认为，电解水制氢催化电极的性能只需关注两个指标：一是催化活性，二是稳定性。因为催化活性由比表面积和本征催化活性两个因素决定，因此，提高本征催化活性才是提升催化剂催化活性的关键。对于催化电极的稳定性，宋邦洪认为，需要从电极抗气蚀能力、抗电位腐蚀能力、抗微动磨损能力、抗逆向电流能力、抗接触腐蚀能力等方面去研究。

在宋邦洪看来，传统镍铝催化剂电极是依靠多孔结构提高比表面积来提升催化活性，一般建议在不超过2500A/㎡的电流密度下运行；贵金属催化剂和多元过渡金属掺杂催化电极，在波动工况下因存在电位腐蚀问题而很难保持长期稳定运行。因此，针对可再生能源碱性电解水制氢应用场景，开发高性能和长寿命催化电极材料，是未来产业迭代升级的重要方向，而陶瓷电极是目前解决绿电制绿氢应用场景的最佳解决方案之一。

据宋邦洪介绍，目前传统催化剂大多采用80:20配比的镍铝粉混合而成，存在性能上限，且结合力较差易脱落等问题。随着电解水制氢规模的不断扩大，开发兼具强结合力与高催化活性的新型催化材料是碱性水电解制氢技术发展的主要方向之一。盈锐高科技术团队通过多年研究，结合20多年深耕材料研发基础，开发出适应绿电制绿氢应用场景的陶瓷电极。

近年来，盈锐高科立足高性能催化材料，基于对基础材料、配方材料以及热喷涂材料制备的材料层面和等离子热喷涂的工艺层面多年研究应用，是掌握从上游材料研发和制备到产品设计再到等离子热喷涂工艺的全链条生产企业，构建了较强的技术壁垒，可实现技术可追溯、产品可迭代优势。宋邦洪表示，盈锐高科开发的镍包多种高活性陶瓷催化材料的陶瓷催化电极具有高本征催化活性和较少比表面积，解决了抗气蚀、抗电位腐蚀、抗微动磨损、抗逆向电流、抗接触腐蚀等问题。

宋邦洪表示，2023年，盈锐高科发布创新技术迭代产品免活化陶瓷电极，并于2024年实现商业化投用，截至2025年2月，累计出货近2万片。盈锐高科陶瓷电极的畅销，一是解决了因比表面积越大抗气蚀越差的问题，故能在高电密运行下保持稳定性；二是陶瓷电极免活化，不会破坏涂层，更稳定也更环保；三是陶瓷材料具有耐腐蚀性能，电化学和热稳定性好；四是在运行过程中，陶瓷材料涂层会产生氧空位，进而大幅增加活性点位；五是陶瓷材料不导电，因而不存在因原电池反应引起的电位差，解决了绿电波动性工况下引起电位腐蚀问题，确保了长期稳定运行。