武漢理工氫電：氫燃料電池的“探路者”

23年前，武漢理工大學潘牧教授等一批科研人員參與啟動燃料電池研究，成為國內燃料電池賽道最早的“探路者”之一。

潘牧教授和他的團隊經過20多年在燃料電池領域默默探路，終于在氫燃料電池領域嶄露頭角，2018年在武漢經開區創立武漢理工氫電科技有限公司（以下簡稱“武漢理工氫電”），目前成長為全球第五大膜電極生產商。

習近平總書記指出：只有創新才能自強，才能爭先，要堅定不移走自主創新發展道路。

9月6日，武漢理工氫電總經理田明星接受長江日報《在場》欄目專訪時表示，作為一家由高校科技成果轉化的公司，創新融進了武漢理工氫電的血液，將勇當燃料電池技術開發及應用的“探路者”，致力國家氫能產業高質量發展。

武漢理工氫電技術人員在實驗室做研發。

“科研‘無人區’競爭，是不是有兩種絕對的場景：一種是你在前面狂奔，看不到后面的對手；一種是別人在前面狂奔，你也看不到前面的對手。”

面對長江日報記者的提問，9月1日上午，年近花甲的武漢理工大學首席教授、武漢理工氫電創始人潘牧教授，回憶起2000年氫燃料電池起步期時，無奈地苦笑說：“當時國內研究氫能源的窘況，就是后者，更苦的是，我們跟跑、并跑，花了20多年！”

氫能被稱作“21世紀最具有發展前景的二次能源”。日本、美國、歐洲等發達國家和地區在20世紀90年代中期紛紛推進氫能產業發展。彼時，國內燃料電池汽車方面的研究剛剛起步。

“2000年，團隊初涉燃料電池領域，國內的相關研究一片空白。”潘牧團隊瞄準的是氫燃料電池的最核心部件，被譽為燃料電池的“芯片”——膜電極。

武漢理工大學潘牧教授團隊2006年自主研發的“CCM”型膜電極。

闖入“無人區”第一步，潘牧教授等一幫教師是埋頭自學《電化學》等交叉學科教材，吃透后再傳授給其教的學生們。

“受老一輩科學家敢為人先的精神所鼓舞，一心只想著把‘冷板凳’坐穩坐熱。”他說完，神情堅毅，語氣沉穩。

“研發的日子很苦，每天實驗室、食堂、宿舍三點一線，戰線長，壓力大，畢業后班上超九成同學都先后更換到鋰電池、芯片、新材料等賽道。”堅守在氫燃料電池領域的學生屈指可數，現任武漢理工氫電總經理的田明星就是其中一員。

“走少有人走的路，未嘗看不到別樣的風景。”田明星云淡風輕。他說，坐穩坐熱“冷板凳”，是武漢理工氫電企業創新文化的基本傳承。

“冷板凳”終有坐穩坐熱的一天。

6年后，潘牧團隊完成的“低鉑、高效燃料電池膜電極組件制備技術及應用”項目，獲得湖北省技術發明獎一等獎，其研發的“CCM”型膜電極產品在武漢經開區進入規模化產業應用。

又一年后，潘牧作為中國代表赴美制定燃料電池國際標準，隨身攜帶的膜電極產品立馬被美國公司訂購一空，先后為沃爾瑪、亞馬遜等裝備了數萬臺燃料電池物流叉車。

2018年，擁有十余年技術積累的武漢理工氫電應運而生，其自主研發的膜電極先后出口至美、德、韓等10多個國家和地區，實現了國產膜電極對國外產品壟斷的反向輸出。

打通科研成果產業化通道，公司發展駛向“快車道”。

“90”后的武漢理工氫電膜電極研發測試工程師吳工，最近一掃往日的沉悶，變得喜笑盈盈。

默默鉆研兩年后，他成功研發出成本降至一半的第二代抗反極膜電極產品。眼下，該款膜電極已先后經過小試、中試階段，迎來了量產的前夜。

研發人員正在做膜電極產品測試。

三年前，從事三元鋰電池研發數年的碩士吳工跳槽來到武漢理工氫電，擔任氫燃料電池抗反極方向研發工作，為氫燃料電池使用壽命和安全性能“保駕護航”。

“在一片漆黑中尋找光亮，也許自己就成了擎著火把的人。”吳工笑著說。

國內外關于抗反極膜電極材料研發方向沒有成熟的參照，需要不停地做實驗，吳工從大量前輩文獻中尋找“蛛絲馬跡”，無數次推倒重來，一步步靠近真理的方向。

“黑暗中”摸索的項目研發，旁人看來是枯燥無味的，但沉浸其中的吳工卻是“為愛癡狂”。

采訪中，同事笑談了一個“證據”：吳工最大的業余愛好是打羽毛球，但一段時間沒人陪他玩，原因是吳工打著打著，竟然發呆了，愣在一邊好像在想什么。

不止一次，他留下面面相覷的隊友，一溜煙跑回實驗室，繼續膜電極材料的“排列組合”，更新下一輪的實驗方案。

吳工笑著說：打球時，羽毛球在空中飛速旋轉時，有時腦子居然“打野”了，好像在復盤某個遇到瓶頸的問題，靈感迸現。

“遺憾，非常遺憾！”吳工回憶科研過程時告訴記者，去年，他研發出一款降低成本、性能指標不變的膜電極產品，卻因為工藝手段的特殊性，不能批量生產。

沒有考核，沒有強制打卡。兩年來，吳工“只做一件事”，潛心鉆研讓他有更長時間、更大空間去試錯、容錯。

在嘗試更換原材料，嫁接涂料、鋰電等領域的工藝流程后，今年7月，由吳工主導的一款性能達標又適合批量生產的第二代抗反極膜電極終于誕生。

田明星告訴記者，像吳工這樣如癡如醉地沉浸科研工作的年輕人，武漢理工氫電還有不少，“一鳴驚人”背后是長時間的執著探索。

“氫燃料電池的研究轉化周期太長，無論是企業還是個人都很難堅持下來，是非常煎熬、痛苦的黑暗摸索階段。”田明星坦言，公司前身是2006年成立的武漢理工新能源公司，該公司經營困難時要從100人縮減至30人，“唯一沒有裁的就是研發人員。”

走進武漢理工氫電的無塵車間，一片片薄如報紙的黑色薄膜在調漿站、涂布機、封裝站等智能化自動化生產設備配合下，來回穿梭、組裝、打包，整裝待發。

武漢理工氫電工作人員在膜電極自動化生產線操作。

理工氫電最新研發拳頭產品——PEM電解水制氫膜電極即將漂洋過海、銷往海外，田明星說，這款新品攻克綠電制綠氫的關鍵技術，領先國內同業。

作為氫燃料電池的“心臟”，膜電極的產業化水平掌握著氫能產業的命脈。4年前，武漢理工氫電CCM型膜電極產線在武漢經開區建成投產，成功開發國內首批膜電極定制設備，建成燃料電池膜電極自動化生產線，躋身全球膜電極供應商前列，開始與國際同行并跑。

“居安思危。”一小時采訪里，這四個字成了田明星脫口而出的高頻詞。

長期以來，我國膜電極原材料主要依賴進口。2020年，受關稅上調的影響，武漢理工氫電自研膜電極在國際市場失去價格優勢，而對進口原材料又缺乏議價權。同年，美國一家做燃料電池叉車的公司單方面宣布解除和武漢理工氫電的合作。

“受制于人的‘卡脖子’現狀必須改變，一定要加快自主研發，聯合攻關，進一步推進國產化替代。”

田明星告訴記者，國內大多高新技術產業化發展都是走“引進—吸收—消化—創新”的路子，但是燃料電池技術作為全世界的一個新興技術，產業化的唯一路徑只有埋頭源頭創新，不能停歇。

此后，不管多忙，田明星每周都要擠出時間和國內幾家原材料供應商“云溝通”，上下游聯合創新攻關，推進膜電極國產化替代步伐。

“路雖遠，行則將至。”田明星說，隨著國家、省市和地方氫能政策的密集發布，國內膜電極產品和技術跟國外之間的差距逐漸縮小，性能、成本方面已日趨接近。

時下，武漢經開區已集聚多家氫能產業重點企業，涵蓋燃料電池、整車制造、檢驗檢測、制氫、加氫站運營、車輛運營等產業鏈各環節，初步形成“制氫－燃料電池核心部件－整車－研發－檢測”全產業鏈發展體系。

“產業、人才、資金在此疊加，創新正當時。”田明星對此信心滿滿。

來源：長江日報