摘要:今日,氫能源公司ROTOBOOST宣布完成由高瓴創(chuàng)投(GLVentures)領(lǐng)投的數(shù)千萬元Pre-A輪融資。
Aseed+高瓴種子計劃是高瓴單獨設(shè)立種子投資序列,計劃用3年時間投資100家左右種子期企業(yè)。除投資外,Aseed+還會為早期初創(chuàng)企業(yè)提供創(chuàng)新平臺支持、產(chǎn)學(xué)顧問、產(chǎn)業(yè)資源對接、融資服務(wù)等在內(nèi)的高瓴種子共創(chuàng)服務(wù)。
根據(jù)相關(guān)研究,在不計入同步制備的碳產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)收益的情況下,電加熱方式的熔融金屬天然氣裂解制氫成本已經(jīng)與水蒸氣重整SMR+CCS技術(shù)路線的成本基本持平,如直接以天然氣作為熱源,則成本已能低于傳統(tǒng)SMR+CCS方式。
制備綠氫能否達(dá)到高轉(zhuǎn)化率是該技術(shù)能否實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)之一。高轉(zhuǎn)化率取決于多方面因素,如熔融金屬的催化活性、多孔分布器決定的氣液接觸面積、反應(yīng)溫度和液相介質(zhì)高度。
ROTOBOOST表示,公司掌握的熔融金屬催化裂解甲烷制備綠氫技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化中試階段,基于公司自主研發(fā)的催化劑體系和反應(yīng)裝置技術(shù),甲烷轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到90%,高于SMR技術(shù)的75%。
熔融金屬催化裂解制氫的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢來源于其制備過程中產(chǎn)生的碳產(chǎn)品。其他技術(shù)路線如等離子體催化只能產(chǎn)生炭黑這類低附加值的碳產(chǎn)品。而熔融金屬催化法可以制備石墨烯、碳納米管等高經(jīng)濟(jì)價值的碳材料產(chǎn)品,從而可以大幅降低制氫成本。該技術(shù)可以通過調(diào)控催化劑的活性組分、載體、制備方法,以及催化劑還原條件、空速、反應(yīng)溫度、壓力等反應(yīng)條件來控制碳材料產(chǎn)品的形貌和產(chǎn)量。
ROTOBOOST表示,公司已經(jīng)可以合成用于鋰電池負(fù)極材料的合成石墨產(chǎn)品,以及具備更高經(jīng)濟(jì)價值的石墨烯和單壁碳納米管產(chǎn)品,并已開始研發(fā)用于鈉電池負(fù)極的硬碳材料。
相較于現(xiàn)有的工業(yè)化制備石墨烯和碳納米管的產(chǎn)量規(guī)模,ROTOBOOST有望單天就達(dá)到噸級的產(chǎn)量規(guī)模。未來公司可以基于對反應(yīng)機(jī)理和碳生長過程的研究,通過調(diào)控反應(yīng)條件來定向獲得不同結(jié)構(gòu)的碳材料。
在未考慮碳產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)收益時,熔融金屬催化熱裂解技術(shù)本身成本就要低于電解水制氫的成本。以ROTOBOOST可量產(chǎn)石墨烯和碳納米管等高經(jīng)濟(jì)價值的碳產(chǎn)品來看,該技術(shù)路線制氫成本將大幅降低,從制備成本角度上看,氫氣甚至成為了一個生產(chǎn)成本很低的“副產(chǎn)品”。
鋰電行業(yè)中負(fù)極石墨制備成本主要是電力能耗成本,而ROTOBOOST制備技術(shù)的合成石墨后期處理單噸耗電量僅為傳統(tǒng)石墨制備的5%-6%,可以大幅降低成本和全流程碳足跡,遠(yuǎn)優(yōu)于近日生效的歐盟電池法案法定上限。
在ROTOBOOST看來,熔融金屬催化裂解核心技術(shù)的難點在于催化劑體系的構(gòu)建和反應(yīng)裝置的設(shè)計。整個工藝過程控制的背后還涉及流場、溫度場、力場的多物理場仿真模擬和多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)。
發(fā)力船舶、石油、化工、鋼鐵等多個下游應(yīng)用領(lǐng)域
ROTOBOOST已經(jīng)在船舶、石油、化工、鋼鐵等領(lǐng)域開展氫能規(guī)模化應(yīng)用。其中,船舶動力屬于氫能下游應(yīng)用中一個非常重要的場景。船運公司面臨著非常大的可持續(xù)發(fā)展約束壓力。目前已有的LNG貨船和未來新建的貨船都需要改變?yōu)榫G色能源驅(qū)動。
在船舶領(lǐng)域,ROTOBOOST已經(jīng)和各國船級社、國際航運龍頭公司展開合作,為LNG船舶、豪華郵輪以及甲醇動力船提供向氫能及綠色甲醇轉(zhuǎn)型的解決方案。ROTOBOOST的制氫裝備可以每天在LNG船上生產(chǎn)10噸到40噸的氫氣,相當(dāng)于一個中型化工廠每天的氫氣需求量。
其制氫設(shè)備可以實現(xiàn)模塊化的疊加,逐步提升船舶綠氫的使用比例,且無需對發(fā)動機(jī)及相關(guān)閥門管道設(shè)施進(jìn)行大幅改動,保障LNG船舶在全生命周期內(nèi)都能夠符合日趨嚴(yán)格的排放合規(guī)要求。
ROTOBOOST CEO Kaisa Nikulainen表示,與傳統(tǒng)的SMR或電解槽設(shè)備相比,ROTOBOOST 工藝技術(shù)的高轉(zhuǎn)換效率確保了裝備尺寸的小型化,系統(tǒng)所需電力也明顯低于目前最先進(jìn)的SMR+CCS或電解水制氫技術(shù)。
而且熔融金融催化裂解產(chǎn)生的固體碳所需的存儲空間比液態(tài)CO2少10倍,重量更是只有15%。這一點對于船運公司來說將節(jié)省更多的成本和運輸空間,進(jìn)一步帶來收益。
在船舶上生產(chǎn)制備綠氫需要能夠適應(yīng)海上復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境,拿到嚴(yán)苛的船級社證書。ROTOBOOST是全球首個獲得美國ABS、法國BV、英國LR、意大利RINA船級社證書的公司。
此外, ROTOBOOST已在馬來西亞及印度尼西亞地區(qū)布局,充分利用東南亞當(dāng)?shù)刎S富的棕櫚油工業(yè)資源,將棕櫚油工業(yè)流程中廢氣廢物產(chǎn)生的甲烷氣體及殘渣轉(zhuǎn)化為氫氣及合成氣,并進(jìn)一步制備為甲醇。整個生產(chǎn)流程充分實現(xiàn)了可再生、可持續(xù)發(fā)展的特征,公司正在積極推進(jìn)綠色甲醇相關(guān)的權(quán)威認(rèn)證。
熔融金屬催化裂解有望成為高轉(zhuǎn)化、低成本、大規(guī)模、分布式的綠氫制備技術(shù)
從技術(shù)路線全局來看,電解水無需脫碳,天然氣裂解制氫是在生成CO2之前先脫碳,都可實現(xiàn)與可再生能源和綠氫相同的零碳效果,且后者可以制備生成高附加值的碳產(chǎn)品,獲得更大經(jīng)濟(jì)回報。
目前市場主要將焦點集中在風(fēng)光能源+電解水的綠氫路線上,忽視了天然氣催化裂解制備綠氫技術(shù)路線未來的成本優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢。前者的生產(chǎn)成本則依賴于風(fēng)光電價成本和電解槽成本的共同下降,技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化難度較大。
相較于其他制氫技術(shù)路線,催化熱裂解制氫技術(shù)具有產(chǎn)物自行脫落反應(yīng)環(huán)境、活性成分不易失活等優(yōu)點,在裝置小型化制氫上更具優(yōu)勢,將來可以實現(xiàn)分布式制氫。
由此,天然氣裂解制氫技術(shù)可以充分依靠已經(jīng)建成了的全國天然氣長輸管道和城市燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò),以及儲氣庫、LNG接收站、加注站等廣泛的存量基礎(chǔ)設(shè)施。
從產(chǎn)業(yè)鏈整體來看,龐大的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)加上天然氣催熱熱催化裂解技術(shù)適應(yīng)分布式的優(yōu)勢,在天然氣催化熱裂解技術(shù)路線下,在管網(wǎng)的終端可以直接生產(chǎn)氫氣,氫氣的制備、儲存、運輸產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本都將大幅下降。未來甚至可以在社區(qū)、商業(yè)、建筑等節(jié)點建設(shè)天然氣制氫的分布式供能系統(tǒng)。
將進(jìn)入量產(chǎn)放大階段,加速實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)
ROTOBOOST未來將繼續(xù)加大研發(fā)投入,突破量產(chǎn)放大階段的材料、裝備難題,加強對碳產(chǎn)品的質(zhì)量控制,加速實現(xiàn)該技術(shù)的大規(guī)模量產(chǎn)。
從技術(shù)供給側(cè)來看, ROTOBOOST屬于國際上唯一一家進(jìn)入中試階段的甲烷催化裂解技術(shù)路線制氫公司。
商業(yè)模式上,ROTOBOOST不尋求成為一個制備綠氫的裝備商,而是致力于和石油化工公司等上游客戶形成深度合作,通過銷售綠氫、碳產(chǎn)品及綠色甲醇等來獲取持續(xù)性的收益。
除了已經(jīng)和馬來西亞國家石油在內(nèi)的亞洲及中東多家石油龍頭公司簽署訂單外,ROTOBOOST未來還將在大規(guī)模制備綠氫、綠色甲醇和碳產(chǎn)品、減少伴生氣排放等方面展開合作。公司現(xiàn)在中國、挪威、芬蘭、中東地區(qū)等多地設(shè)有研發(fā)中心和生產(chǎn)中心,形成了全球化業(yè)務(wù)布局和團(tuán)隊建設(shè);未來,ROTOBOOST還將與國內(nèi)頭部能源及鋼鐵公司進(jìn)行合作,形成圍繞綠氫制備及應(yīng)用的生態(tài)合作圈。
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