嘉膜科技董事长张秋根（右）与研发主管唐勇在实验室里检验AEM原料。

　　文/图 本报记者 吴君宁

　　通讯员 杨国宁 黄亚男

　　在电解水制氢领域，AEM（阴离子交换膜）电解水技术结合了ALK（碱性电解水）制氢和PEM（质子交换膜）制氢两大技术优点，被称为“第三代电解水制氢技术”。它兼具成本、效率及高电密优势，但稳定性成为限制该技术大规模产业化的主要障碍之一，目前全球对该领域商业化的研究尚处于初期阶段。

　　如今，一种关键高分子材料制成的AEM成功打破技术壁垒，解决了电解水制氢AEM耐碱性不佳的难题，产品性能达到世界先进水平。这项成果来自嘉庚创新实验室孵化企业——嘉膜科技（厦门）有限公司（以下简称“嘉膜科技”）的研发团队，该团队成功研发出AEM电解水制氢技术的核心材料。

　　AEM核心原料的平价之路

　　今年6月的一天，嘉膜科技董事长张秋根与研发主管唐勇正在实验室里检验AEM的原料和成品。实验室内的原料合成设备有一人多高，正在不停运转，通过复杂的化学反应，溶液中逐渐析出固体状高分子材料。

　　“最近原料合成的收率又提高了！”唐勇欣喜地说。由于生产工艺流程中原料会有所损耗，原料利用率原本不到80%，通过技术改进，原料利用率现在已经提高到95%。这些原料是一切的关键：张秋根团队经过4年连续攻关，开发出了AEM核心的制备原材料——聚芳基氟酮高分子膜材料。

　　“目前全球仅有少数几个团队在研究这种材料，它成功克服了电解水制氢AEM在耐碱性方面的难题。”张秋根说，这项始于2006年的研究，如今已取得显著成果，迈向产业化应用的新阶段。

　　自2019年起，电解水制氢AEM项目在嘉庚创新实验室正式立项，张秋根作为项目负责人，积极响应国家能源需求，瞄准实际应用领域，全身心投入到AEM的研究。在嘉庚创新实验室支持下，嘉膜科技于2022月9月成立，标志着这一研究成果向产业化应用迈出了坚实的一步。

　　“AEM电解槽的产业化发展，核心关键在于AEM技术的突破。”张秋根告诉记者，长期以来，AEM面临着化学稳定性和机械稳定性方面的挑战，这些技术难题限制了AEM电解槽的广泛应用和产业化进程。在全球范围内，能够提供AEM样品的企业不到10家。

　　嘉膜科技成立一个月后，迅速启动AEM的小批量制备工作。张秋根团队展现出高效的执行力，采用“两条腿走路”的策略：一方面，专注于研发核心的小分子单体原料，力求从源头上提升AEM的性能；另一方面，持续研究膜材料的配方结构设计，优化AEM的整体性能。

　　一开始，这种核心单体原料的价格极为昂贵，每克售价高达600元，几乎比黄金还贵。嘉膜科技研发团队坚持自主研发和制备，终于大幅降低了成本。

　　如今，每克原料成本已经降到每克20元左右，这是一个巨大的突破。张秋根表示，他的目标是将成本进一步降低到个位数，以推动AEM技术更广泛应用和产业化发展。

　　拓展AEM细分应用市场

　　一张嘉膜科技生产的AEM样品看似普通塑料纸，但实际上蕴含着巨大的科技含量。

　　“经过严格测试的AEM组装成膜电极，在1.8V电压下能达到每平方米2万安培的电流密度，持续制氢1万小时后性能衰减仅10%。”张秋根介绍，这是目前公开耐碱性最好的AEM产品之一，累计测试时长60万小时，综合性能达到了国际先进水平。

　　截至目前，嘉膜科技凭借自主研发的KMem系列产品，在AEM电解水领域取得了显著的成果。该系列产品涵盖了离聚物、AEM、电解水制氢测试系统和小标方电解堆等，形成了完整的制氢上游产业链，与国内多家下游企业建立了深度的产业合作关系。

　　去年12月，嘉膜科技成功获得典石科技（常州）有限公司的天使轮融资。“AEM有望成为未来主流制氢技术之一，嘉膜科技无疑是这一领域的佼佼者。”典石科技有关负责人表示，双方将聚力协同、整合资源，共同推动AEM电解水制氢技术的产业化进程，打造面向电解水制氢、碱性燃料电池等新能源行业的核心材料及解决方案的高新技术企业。

　　为了满足日益增长的市场需求，眼下，嘉膜科技正在积极扩大产能，一条幅宽0.7米、年产能约2万平方米的AEM制膜中试产线预计在今年12月投入使用，这标志着嘉膜科技将正式开启规模化生产的新篇章。

　　此外，嘉膜科技还逐步拓展AEM在其他细分市场的应用。目前，该公司在电解水制氢、氢氧燃料电池、氨燃料电池及二氧化碳电化学还原等多个应用领域均已通过第三方实验室测试，综合性能优于国内外同类型产品。