碱性电解水制氢（ALK）是目前国内主要制氢技术路线，但是它本身还有较大优化空间，业界认为采用先进的电极、隔膜和创新性电解槽结构，是有效的优化方式。在电极层面，近年来越来越多的国际应用案例和国内研究表明，如果添加铂族金属，可以提高效率、优化性能，并保持电解槽的高稳定性及紧凑尺寸。
目前国内可以为碱槽提供贵金属电极的企业还不多，力炻电极技术（杭州）有限公司是其中冉冉升起的新秀企业。力炻电极研发生产的混合贵金属氧化物（Mixed Metal Oxide，MMO）电极，是通过热分解的方法，经过多次的涂覆烧结循环，完成制氢催化涂层的制备。应用数据显示，这种混合贵金属氧化物电极具有过电位低、抗铁离子沉积、寿命稳定等优势，另外在应对绿电波动工况上也具有更好的稳定性。
在助力碱性电解槽高效应用、推动能源绿色转型的产业浪潮中，力炻电极技术（杭州）有限公司（简称“力炻电极”）扮演怎样的关键角色？混合贵金属氧化物涂层（MMO）电极如何解决制氢碱槽技术痛点难题？高工氢电与力炻电极CEO张凯风进行了深度交流。
跨界创研碱性混合贵金属氧化物（MMO）电极
电极是碱性电解槽的核心部件，其性能直接影响到碱槽的性能和运行稳定性。目前，国内碱槽中应用较为广泛的是采用热喷涂工艺制备的雷尼镍电极，这种电极一般以镍网为基底，喷涂非贵金属高活性催化剂，具有一定的催化活性和稳定性，同时也相对廉价。
然而，雷尼镍电极在实际应用中也面临一些挑战，例如在抗波动性方面，以前的电极考虑得比较少，特别是在电解槽停机后产生的逆向电流，对电极的冲击非常大。此外，雷尼镍电极的制备工艺和质量控制也是关键因素，因为这些因素直接影响电极的性能和稳定性。
随着国内碱槽生产企业不断探索，大家开始意识到并发现，相对于雷尼镍电极，混合贵金属氧化物（MMO）电极性能更佳，能够显著提高电解槽的效能。
MMO电极材料最早源于上世纪60年代末，当时荷兰科学家Henri Beer发明了这种不溶性的铂族贵金属氧化物催化电极材料（即DSA电极），之后在工业电化学领域迅速得到推广应用，包括氯碱工业、高端金属电沉积、电化学水处理、阴极保护等领域。但在国内氢能领域，还少有应用这种电极材料在碱性电解水制氢中。
力炻电极的创始团队曾一手创立了马赫内托特殊阳极（MAGNETO Special Anodes）的中国区业务，并通过10余年的不懈努力，将其打造成为不溶性电极技术在中国市场的领先品牌。MAGNETO集团公司被美国公司收购后，原中国公司核心团队“二次创业”创立了力炻电极。力炻电极突破原有技术边界，为碱性电解水制氢提供贵金属氧化物催化电极材料和定制化的解决方案。
MMO电极助力碱槽大规模、低能耗、高稳定性
混合贵金属氧化物（MMO）电极应用于碱性电解槽，在国际上已经有不少案例，包括蒂森克虏伯新纪元、旭化成等厂商均有成功案例。无论是国际应用数据还是试验数据，都证明，MMO电极能够大幅提高电流密度（1万安培/m²以上）,降低析氢过电位（10%以上），尤其在应对可再生能源的波动性方面，有着比雷尼镍更显著的优势。
风光绿电工况下，电极材料不仅要面对波动负载下的稳定性问题，而且频繁启停产生的逆反电流对电极的挑战更大。根据测试数据来看，镍作为阴极和作为阳极时会发生不同的价态和相的变化，所以在波动负载和逆反电流工况下，镍随着电位的来回变化中极易发生腐蚀和脱落。而铁无论作为阴极还是阳极，在动力学上存在着明显的腐蚀问题，电解液里都会有铁离子的累积，需要对铁离子污染的问题做应对。
铂族贵金属氧化物作为阴极在热力学和动力学上都是稳定的，并且其本身具有非常优异的析氢催化活性，比较适合作为析氢电极材料，而且可以有效解决波动性、逆反的工况带来的腐蚀问题。
基于铂族金属本身有较高的交换电流密度和催化活性，不需要追求比较大的比表面积，通过制备混合贵金属氧化物涂层，力炻电极的制氢电极产品具有以下优势：析氢过电位低，能够承载更大电流密度；涂层更为致密，结合力高，有利于提升安全性；通过阶梯活性设计涂层，可以提升电极性能稳定性，而且氧化物涂层能有效抑制铁离子沉积。
另外，大型化是碱性电解槽发展趋势，混合贵金属氧化物涂层（MMO）电极也能够让碱性电解槽的大型化实现“大规模、低能耗、高稳定性”的统一。
碱性电解槽实现大型化一般有三种途径：提升电流密度、提高小室反应面积、增加小室数量。提高小室面积和增加小室数量意味着电解槽体积和重量也会随之增加，对结构的密封性、碱液的流通性都会造成影响，同时电解槽体积和重量变大也会带来一定安全隐患。提升电流密度，显然是最适合的解决方案。混合贵金属氧化物涂层（MMO）电极既可提升电流密度，又不增加电耗，极好地解决了电解槽高产氢大型化的挑战。
“无论电解槽是多大标方容量，如果电流密度都是2500-3000 A/m²，可见它的电极材料性能并没有提升，在这种低电密下的运行，要有更高的产氢量，不得已就要有更庞大的电解槽。混合贵金属氧化物(MMO)电极的一个巨大优势，也是与雷尼镍电极的最大区别，是能够承载更高的电流密度，并且在高的电流密度下依然能够保持较低的能耗水平和稳定的性能。”力炻电极CEO张凯风进一步表示。
当然，采用混合贵金属氧化物（MMO）电极意味着单位面积下电极成本上升，但是高电密及电极小室数量的减少可以确保系统成本持平甚至更低。另一方面在满足产氢量需求下所需要的电解槽占地面积更小，能耗更低，运行的动态范围更大。
目前，力炻电极用于制氢的混合贵金属氧化物涂层（MMO）电极已经在客户端实现中试，并且在近一年时间中表现稳定，反馈极佳。力炻电极跨界氢能领域致力于用顶尖的电极材料提高电解槽能效，赋能碱性水电解技术发展，推进大型绿氢项目推广和应用！
力炻电极“双轮驱动”战略
力炻电极技术（杭州）有限公司 (Powerstone Electrode Technologies)成立于2022年5月，位于国家级杭州临空经济示范区，并在苏州工业园区设有营销中心，专注于不溶性催化电极材料的研发、制造和应用支持。虽然从创立时间看，力炻电极是一家初创企业，但其团队却是一支在材料科学和电化学领域具有十多年研发和工业实践经验的团队。力炻电极的创立，是一支成熟专业团队从梦想再出发的涅槃重生。
力炻电极跨界研发推广混合贵金属氧化物MMO电极用于碱性制氢，但不唯制氢赛道。
一方面，力炻电极立足于高端金属电沉积、电化学水处理等存量业务，让公司能够在较短时间内形成自我造血、持续发展的机能，而不仅仅依赖于外部融资。公司创始团队曾在中国高端电极市场取得了不菲的成绩与市场地位，也获得了客户的高度信赖。相信在更高水平的硬件（设备设施）和软件（人才）的投入下，力炻电极能够很快实现存量业务的国产替代。
另一方面，基于稳定的基本盘，公司聚焦于包括电解水制氢在内的新能源领域，持续进行技术创新，解决行业痛点，提供定制化的整体解决方案。前沿技术的创新才是一个产业发展的核心驱动力和一个企业的生命力，力炻电极有能力通过不断的技术创新来驱动电化学技术的发展，助力产业进步，助力客户取得成功。
“真正的武功高手不会只懂一种拳法，一家做芯片的公司，也不会只做手机芯片。电极也一样，它其实是一种平台性技术，有不同的应用场景，如果单做一种应用反而会受束缚，我们依托于团队技术实力和过去的经验积累，实现了这种技术的跨界融合与创新应用，这是我们的核心竞争力。”张凯风如此表示。
在这种双轮战略驱动下，2023年，公司成立后的第一个完整年，就实现3000多万的营收，同时开发出与新能源相关的多个业务板块，包括光伏镀铜、锂电池复合集流体、氢能等。
对于氢能，张凯风表示，这将是未来混合贵金属氧化物（MMO）电极最大的应用场景，不过因为制氢成本和可再生能源耦合的问题，这一战略新兴产业还处于行业发展的前期，但这也恰好给了力炻电极在制氢领域上的探索优化、打造标杆工程项目的时间窗口，“我们在努力并有信心成为制氢电极领域的‘灯塔企业’”。
实力“硬核”受资本青睐
力炻电极强大的团队实力、精准的产品定位、科学的发展战略使其备受资本青睐。公司在成立之初就获得了来自禹闳资本的天使轮投资，主要出资人为浙江省产业基金和万得信息技术股份有限公司。
去年下半年，公司再次与国内著名的投资机构涌铧投资签订了增资扩股协议。这次融资的资金主要用于力炻电极在电解水制氢先进催化电极材料的研发投入以及制氢电极工厂的建设。
涌铧投资表示看好力炻电极有三方面原因：一是公司的核心成员在电极领域共事超过10年，公司的架构稳定且研发、生产、销售经验都非常丰富；二是公司的电极产品应用场景广泛，在PCB、光伏镀铜、复合铜箔、氢能、水处理等领域都起到至关重要的作用；三是公司研发的氢能电极性能优异，同电压下的电密更高，可以降低电解槽的初始投资和制氢的电耗，并且在寿命和抗逆反电流的表现上优于传统电极。
投资方的总结准确而客观。在资本加持、创始人的努力运营下，据悉力炻电极目前在硬件上，设有1600多平米的研发测试中心，建设了电化学分析实验室、材料分析实验室、化学分析实验室、工艺实验室、电极加速老化（ALT）实验室以及中试实验室，以满足客户从需求定制开发到终端应用的全生命周期研发技术支持；在管理体系上，已通过了ISO9000质量管理体系的认证；建立了ERP信息管理系统；形成了完善的团队架构和成熟的管理方式；在内部文化建设上，基于核心团队深厚的海外工作背景，传承了部分欧洲企业的理念与基因，如以人为本、注重人员平等；在商业合作上也非常重视与合作伙伴的长期发展共赢。
另外，力炻电极已聘请MAGNETO原所有人和集团总裁、荷兰REDStack公司的董事长Pieter Hack先生为资深战略顾问，负责力炻电极在欧洲的氢能业务战略咨询及业务拓展。
力炻电极的英文“Powerstone”，为力量之石，能量之石。力炻电极以尖端的技术驱动铂族金属的创新应用，其旺盛的生命力一旦迸发，也将如铂族金属矿石一样，历久弥坚、光泽拂人。
力炻电极管理团队
