2025年12月5日，穩(wěn)石氫能憑借對(duì)AEM膜材料降解機(jī)理的研究與膜材料的創(chuàng)新突破，榮獲2025高工氫電“AEM膜材料創(chuàng)新引領(lǐng)獎(jiǎng)”。

陰離子交換膜是AEM制氫設(shè)備的核心部件，在實(shí)際電解過(guò)程中，由于運(yùn)行條件帶來(lái)的AEM膜降解問(wèn)題嚴(yán)重影響了設(shè)備壽命與系統(tǒng)穩(wěn)定，穩(wěn)石氫能在長(zhǎng)期的商用實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)該問(wèn)題深度研究，并進(jìn)行了專題攻關(guān)，最終依靠膜材化學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與相關(guān)材料的創(chuàng)新解決了降解難題，大幅度提升了AEM膜材壽命。

材料創(chuàng)新+運(yùn)行精控，提升AEM系統(tǒng)壽命

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)電解槽小室電壓較高(例如>2V)或大電流密度時(shí)，膜材料的芳環(huán)族基團(tuán)會(huì)帶上羥基自由基形成苯酚;苯酚逐漸溶解在電解液中，從而造成膜的降解。除此之外，鎳鐵催化劑會(huì)發(fā)生芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基OOH-，攻擊芳環(huán)中的單鍵，使芳環(huán)長(zhǎng)鏈斷裂，導(dǎo)致膜變脆、破裂。

穩(wěn)石氫能第三代加強(qiáng)型TB-PIM膜通過(guò)空間位阻和去除β-H位點(diǎn)兩種方式有效規(guī)了避霍夫曼消除反應(yīng)。

在改善化學(xué)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，穩(wěn)石氫能還選擇不含芳環(huán)的聚合物膜材料，采用厚膜或內(nèi)支撐增強(qiáng)膜，減少膜的溶脹，進(jìn)一步增加膜的強(qiáng)度;而在催化劑的使用上，穩(wěn)石氫能研發(fā)團(tuán)隊(duì)在多次實(shí)驗(yàn)過(guò)后，發(fā)現(xiàn)減少含鐵量能夠有效減少OOH羥基自由基對(duì)三聯(lián)苯芳環(huán)之間的單鍵攻擊;因此，穩(wěn)石氫能開發(fā)出了與膜性能匹配的OER催化劑，確保了AEM膜材的使用壽命。

創(chuàng)新材料的同時(shí)，穩(wěn)石氫能在系統(tǒng)運(yùn)行邏輯上也做了相應(yīng)調(diào)整，降低電流密度至0.75A/cm2，降低小室電壓至1.7～1.85V，避免產(chǎn)生苯酚溶解，從而確保了膜的厚度和韌性;通過(guò)監(jiān)測(cè)體系保證電解液始終保持合適的PH值，進(jìn)一步減少芬頓效應(yīng)。

通過(guò)一系列的舉措，穩(wěn)石氫能AEM制氫系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命得到顯著提升，目前已商用的迭代設(shè)備優(yōu)勢(shì)明顯，用戶認(rèn)可度高。

穩(wěn)石氫能研發(fā)負(fù)責(zé)人表示：AEM膜材的穩(wěn)定與長(zhǎng)壽命是該技術(shù)能夠大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵，得益于穩(wěn)石氫能商用較早的優(yōu)勢(shì)，我們通過(guò)大量的商用數(shù)據(jù)分析，對(duì)核心部件進(jìn)行了快速的技術(shù)迭代與材料更新，此次獲得AEM膜材料方面的榮譽(yù)，對(duì)我們團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，是一份認(rèn)可，但更是一種鞭策，我們將向著“更高穩(wěn)定性、更長(zhǎng)使用壽命”的目標(biāo)繼續(xù)進(jìn)發(fā)!