文/劉啟強 馮曉君

創(chuàng)新引領氫能時代
——專訪廣東合即得能源科技有限公司董事長向華博士

文/劉啟強 馮曉君

【導讀】位于東莞樟木頭鎮(zhèn)的廣東合即得能源科技有限公司（以下簡稱廣東合即得），是全國首家研發(fā)水醇制氫發(fā)電的企業(yè)，公司董事長向華博士及其團隊在上世紀90年代創(chuàng)建了“水基科學向華理論”，并于2002年提出“動氫”理念， 2009年發(fā)明制造出“水氫機”，引領中國昂首進入氫能時代。目前，合即得研發(fā)團隊在水氫發(fā)電上已擁有300多項發(fā)明專利，構建了核心的關鍵技術，積累了大量的實踐經(jīng)驗，成為國內(nèi)自主研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)水氫機的高端科技品牌。同時，合即得也承擔環(huán)保節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的社會責任。近日，記者一行赴東莞走訪了該企業(yè)并專訪了向華博士，深入了解了廣東合即得專注水氫發(fā)電的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)歷程。

當前，隨著環(huán)境壓力的日益加劇以及能源結構的不斷調(diào)整，我國正在加速形成一種支持新能源發(fā)展的倒逼機制。如何高效、安全地使用清潔能源成為一項具有重大現(xiàn)實意義的課題。作為我國水基科學的開創(chuàng)者，廣東合即得能源科技有限公司董事長向華博士專注水基化學研究二十多年，并在氫能的開發(fā)利用上取得了一系列重大成果。

眾所周知，氫氣是最清潔的能源之一，且能效高、來源廣泛。但為什么大規(guī)模使用氫氣的時代一直沒有到來，向華博士就此向記者透露“因為在氫能的應用與開發(fā)中，氫氣的壓縮、儲運、裝卸和運輸成為困擾我們的最大難題。這些環(huán)節(jié)使本來只要幾毛錢的氫變成了幾十塊上百塊，成本大大增加不說，使用起來還非常危險和不便。這個問題也困擾了我二十多年。”

公司董事長向華博士接受本刊記者采訪

動氫辟新徑，喜迎“氫松時代”

當前，制氫技術已非常成熟，各方面的條件也在不斷完備，壓縮、儲存和運輸成為制約氫能發(fā)展主要瓶頸。多年來，很多科學家、工程技術人員都在研究儲氫，為此可謂是絞盡腦汁。隨著用氫思路逐步轉變，向華博士和他的團隊決定繞道而行，提倡和踐行甲醇與水合在一起即可得到人們所需氫氣的“動氫”能源理念，引領社會走進了一個全新的充滿著波折和驚喜的“氫能時代”。向華博士為記者細細講解了他的“動氫”理念——“我們通過便攜式的可移動‘動氫機’，實現(xiàn)氫能的即產(chǎn)即用，讓難以儲運的氫能隨時隨地‘動’起來。如此一來，氫的使用成本降低，能量密度提高，也更加安全可靠?！薄皠託洹崩砟畹奶岢?，讓我們感受到了向華博士不隨大流、特立獨行的思維方式。

現(xiàn)場制氫的理念聽起來容易、做起來難。在“動氫”理念提出后不久，向華成功說服了第一個投資人，為其科研團隊提供了60萬元的風險投資，從而使其開展了周密的市場調(diào)查和技術情報收集，獲取了第一手資料。并在后續(xù)的300萬元投資基礎上，開展了動氫機的研發(fā)和試制。就這樣，在“動氫”理念提出五年后，在機器和原理可行的基礎上，向華博士及其團隊成立了上海動氫機器有限公司并生產(chǎn)出了第一臺“動氫機”。

“我們制作出來的第一臺機器，比大衣柜小，比床頭柜大一點，功率是三到五千瓦，這樣的尺寸和功率并不讓我們滿意。”同時，向華團隊經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在“動氫”理念的逐夢征程上，并不是只有他們一家在戰(zhàn)斗，奔馳、寶馬等國際汽車巨頭也都在嘗試如何將制氫裝置嵌入車上，但最后都功虧一簣，原因就是制氫裝置笨重。因此，縮小制氫機的體積，成為推進“動氫”理念的關鍵。

公司研發(fā)的水氫發(fā)電機產(chǎn)品

方向鎖定后，向華博士及其團隊開始了潛心鉆研和攻關，“在這個過程中，計算機的快速發(fā)展與變革給了我們堅定夢想的信心。你看，計算機可以從一棟樓房那么大變成今天這樣一個筆記本大小，說明只要方向是正確的，目標就能達成，因為總有一天技術會實現(xiàn)。相較而言，技術不是問題，方向是根本性的問題?！蓖ㄟ^不斷改進材料和結構，提高集成度，向華博士團隊的制氫機目前已經(jīng)做到熱水瓶大小。

“水氫+”，創(chuàng)造新的文化和生活方式

近年，合即得陸續(xù)研發(fā)并生產(chǎn)出HMRI系列高純動氫機、HMRIE系列水氫發(fā)電機等國內(nèi)首創(chuàng)氫能應用產(chǎn)品，以及可用于新能源汽車、充電站、船舶、飛機等的水氫燃料電池。向華博士告訴記者，水氫機是一種采用催化重整及純化等多項技術從醇水中獲得高純氫，通過質(zhì)子膜系統(tǒng)產(chǎn)生電、熱等多種能源的裝置，它包括高純動氫機、水氫發(fā)電機、水氫燃料電池、水氫基站備用電源等一系列高精尖設備。

向華博士強調(diào)，水氫機是一種新的能源機，氫氣并不是其最終產(chǎn)品，只是其一系列反應的中間產(chǎn)品，發(fā)電才是終極目的。他認為“動氫移電”，即移動的制氫和移動的發(fā)電，將會對人們生活產(chǎn)生巨大影響?！翱梢苿邮前l(fā)展的趨勢，如過去傳統(tǒng)的固定電話發(fā)展到如今的移動電話，未來，‘動氫移電’將會極大便利人們的生活，如將水氫機裝在手機上，就再也不用擔心手機沒電的問題了。如把水氫機加在各種機器上，‘水氫+’技術就能讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)真正轉型升級。”

“未來，水氫機會是一種文化，是一種生活的方式，它有技術做支撐，我認為水氫機會讓中國成為強國。”談到水氫的未來，向華博士顯得信心十足。

水基能源向華理論圖

實現(xiàn)甲醇經(jīng)濟讓能源無處不在

對于水氫機的工作原理，向華博士用示意圖為記者做了簡單的詮釋（如圖）。制氫里面有氫氣、氧氣、水基、電力、熱力五大系統(tǒng)，燃料系統(tǒng)里也是如此。問題是如何把制氫的五大系統(tǒng)和燃料電池的五大系統(tǒng)合二為一。它們之間不是簡單的“1+1”，而是把10個系統(tǒng)合并成5個系統(tǒng)，5個系統(tǒng)之間能相互利用，把醇水混合液作為原料，通過一系列反應實現(xiàn)物質(zhì)和能量在制醇機、動氫機、燃料電池中的轉換，形成一個大循環(huán)，并可以實現(xiàn)多次循環(huán)利用。

對于為什么選擇甲醇作為移動制氫的關鍵原料，向華博士解釋道，“諾貝爾化學獎得主、著名有機化學家喬治·奧拉曾提出，二氧化碳加氫制取可再生低碳甲醇能變成商業(yè)化運作，實現(xiàn)甲醇經(jīng)濟。甲醇可通過太陽能、風能等間歇式可再生能源電制氫然后碳催化獲得，也可以利用農(nóng)作物秸稈、動物糞便和有機廢水發(fā)酵獲得，更重要的是它可以再生和重復利用，是轉換氫能的最佳媒介?！?/p>

原來，除了實現(xiàn)經(jīng)濟效益外，甲醇的儲存還是實現(xiàn)保障國家中長期能源安全的重要途徑。作為一種普遍存在、轉變簡易的中間物質(zhì)，多種能源可轉變?yōu)榧状?，甲醇又可轉換成人類需要的清潔能源。甲醇的特性是排氧固碳，利用甲醇制氫是“吸氧排碳”的過程，這樣就形成了物質(zhì)循環(huán)使用以及碳的平衡。因此，從長遠看，甲醇是可再生能源時代最佳的能源中間環(huán)節(jié)，也是能源中長期存儲的首選品種。

在向華博士眼里，人類可以使用的能源是無處不在的，“地球上不缺能源，缺的是把能源更高效轉化的綜合技術，以及獲得能源的手段。我們現(xiàn)在的環(huán)境問題主要是因為能源沒搞好，所以要先解決能源問題?！?/p>

在合即得參觀時，記者看到院子里擺放著的兩輛氫能燃料電池汽車。汽車發(fā)動機蓋子里面有兩個小水箱，一端接甲醇水箱，一端輸出電能。向華博士告訴記者，“不要小看這個車，除了節(jié)能環(huán)保、省錢外，更重要的是找到了中國碳的方向。我們都知道，內(nèi)燃機和煤炭的碳，排出去了就收不回來。而水氫機中的碳是可以收回來的。因為甲醇里面除了氫就是碳，這個碳是高純碳，立馬可以收回來。收回來的碳又可以繼續(xù)制甲醇。這就實現(xiàn)了循環(huán)?！彼畾錂C能夠吸碳排氧，電解水制氫后加二氧化碳變甲醇，催化重整又生成氫、電和水，這就是真正的循環(huán)，這也符合道家思想的陰陽平衡。做到了能源自給自足，只有循環(huán)了，經(jīng)濟才可持續(xù)，社會才得以持續(xù)發(fā)展。

采訪的最后，向華博士表示，廣東合即得的發(fā)展得益于國家經(jīng)濟的發(fā)展和政府相關政策的大力支持。未來，廣東合即得將加大研發(fā)投入力度、堅持自主創(chuàng)新，同時爭取更多科技資源和合作渠道，與合作商共同建設上下游產(chǎn)業(yè)的孵化器和產(chǎn)業(yè)園，幫助和推動更多的民營科技企業(yè)走上自主創(chuàng)新的道路。同時，他也希望有更多高精尖人才投身于氫能行業(yè)，與廣東合即得一道共同構建中國的“水氫時代”。