“高电密≠高衰减”：莒纳科技公布3000+小时、3000次启停碱液电极稳定性数据

在绿氢电解系统对效率与成本的双重挑战中，“高电密”正在成为下一代电极技术的关键词。但真正具备工程应用价值的高电密电极，必须同时实现长期稳定运行和绿电波动适应能力。

莒纳科技近日公布工业槽上的3000+小时@6000A/m²、2个1000+小时@10000A/m²的运行数据，以及累计3000次启停下的稳定表现，首次以“双重实证”验证了其JA系列碱性电极在高电密运行下的长期稳定性与启停兼容性，为绿氢行业提供了极具工程化价值的解决方案。

随着绿氢产业逐步迈入成本博弈与工程化落地阶段，如何在保障安全与效率的前提下降低系统成本，成为碱性电解企业关注的核心问题。

在这一背景下，“提升电流密度”成为工程端探索的关键路径——高电密运行有望减少极板、电极、隔膜等零部件数量，压缩系统体积与物料成本，同时为系统的柔性响应与集成部署提供更多可能性。

但与此同时，高电密也意味着更剧烈的电化学反应过程，电极表面将面临更强的气泡冲刷与大电流冲击，稳定性与寿命承压剧增。因此，是否能在高电密条件下依然保持低衰减、低能耗、安全可靠，成为衡量电极工程实用性的核心指标。

在此背景下，莒纳科技对JA系列电极进行了不同电密区间的系统验证。

首先，在6000A/m²的工况下，莒纳JA碱液电极已完成3000+小时持续运行测试：小室电压未出现衰减，氧中氢含量控制在1%以下，展现出在高电密条件下依然保持长期稳定的性能。

这一结果不仅再次验证了莒纳“高电密、低衰减”技术路径的可行性，也为行业在系统中实现更高性能、更低成本的绿氢生产方案提供了可参考的工程范本。

备注：测试数据来自彭州绿氢中心

更值得一提的是，这一电密区间仅是莒纳电极的起点。在10000A/m²的更高电密下，莒纳也同步开展了长周期验证。在两个20标方电解槽系统中：

电解槽 1 直径为394mm，小室数量为40个，小室电压为1.97V，电压始终保持稳定，整体运行过程无明显衰减。

备注：测试数据来自彭州绿氢中心

电解槽 2 直径394mm，小室数量为46个，该电解槽为乳突板结构，小室电压为1.87V，直流能耗为4.47kWh/Nm³。在长期稳定性方面依旧表现优异，运行1100h后，小室电压没有衰减。

备注：测试数据来自彭州绿氢中心

当然，验证结果也表明，万安电密下电解槽长时间运行对其他零部件(如隔膜、极板等)同样有更高的要求，槽结构也需要进一步优化，避免气体扩散不及时造成的局部过热现象，防止隔膜烧穿引起氧中氢超标。

莒纳科技在短期内推荐6000A/m²运行条件，作为产氢量、安全性与能耗之间的最优平衡点。未来圆形高压碱性电解槽技术更加成熟后，可以运行10000A/m²甚至以上的电流密度。

这些探索验证了电极材料的极限承载能力，也为未来更高电密下系统设计与运行策略积累了数据基础。

在可再生能源绿电制绿氢系统中，负载波动、频繁停机往往会导致电解槽性能衰减，而反向电流是其中最具破坏性的隐患之一：它通常发生于停机过程中，阴阳极电极所处氧化还原环境颠倒，造成活性物质流失、催化剂结构坍塌脱落甚至失效。因此，在波动电压和启停工况下更能暴露材料层面的极限应对能力。

为了评估莒纳电极在此类冲击中的表现，莒纳科技开展了几组典型的正反向电流循环测试，同时以传统雷尼镍结构作为对比样，测试结果表明：

在正向电流密度1500A/m²，反向电流密度150A/m²条件下循环500次，JA10000电极电压波动仅为5mV，而传统雷尼镍对比组高达320mV；

在正向电流密度3000A/m²， 反向电流密度300A/m² 条件下，JA10000电极电压波动为40mV，而雷尼镍则高达400mV，展现出超过一个数量级的性能差异。

造成这种差异的核心，是莒纳JA电极在材料结构上与雷尼镍电极的本质性差异：

纳米线阵列结构：在保持大比表面积同时具有高瞬态电容，能够吸收反向电流，缓冲电极氧化还原反应导致的结构变化；

NiO/Ni(OH)₂复合保护层：不仅提升表面电化学稳定性，更能有效阻挡反向电流腐蚀金属镍基底，避免结构崩塌；

催化层/基底过渡层：形成强的结合力，避免催化层从基材上脱落。

为了更好地验证JA系列电极耐启停能力，莒纳科技以直径1212mm的30标方短堆槽为测试槽开展了频繁启停实验。在3100 A/m²（85±5°C）条件下，完成累计超3000次启停循环，耐启停测试方法参考2025年3月1日实施的《电解水制氢用电极性能测试与评价》国家标准，测试共持续2600小时，恒流阶段电压由约1.85V降至1.76V，启停阶段升至1.92V，仍低于2V，可进一步开机运行。

该测试模拟了工业槽可再生能源场景下频繁启停的运行节奏，为莒纳电极在真实工况中的稳定性提供了进一步验证。这组数据意味着，即便以每年300次启停的保守估算，JA系列电极也可支撑长达10年的运行寿命，证实了其在间歇性绿电耦合场景下的实际适配力。

备注：测试数据来自彭州绿氢中心

材料选择与工艺路径的差异，是决定电极性能表现的根本所在。

在应对绿电耦合过程中的启停频繁与负载突变时，电极微观结构级别的韧性才是决定其能否规模化应用的关键门槛。

当前主流碱性电极市场中，常见的电极技术路径主要包括雷尼镍热喷涂、贵金属涂覆烧结以及原位生长+电沉积技术。

其中，热喷涂雷尼镍作为目前最普及的电极工艺，具有成本低、可规模化的优势，适合大批量生产。然而，在间歇性可再生能源场景下，这类多孔结构电极易受启停过程中反向电流的影响，存在结构稳定性不足、衰减速率高的问题。在高电密下运行，该类电极也会出现因大电流、气流冲击导致催化层脱落等问题。

贵金属涂覆烧结型电极具有优异的初始活性，但其对运行环境要求极高，如电解质中杂质离子需严格控制，同时成本较高，限制了其在大规模应用中的可行性。

相比之下，莒纳科技采用的原位生长+电沉积技术路径，凭借对催化剂层纳米结构的精准调控，形成有序化纳米线阵列结构，不仅具有更好的结构稳定性，纳米线结构优化电化学反应过程中电子传输效率，同时有效降低了气泡粘附力。

通过原位生长，催化层与基底之间形成稳固的过渡层结构，避免了在高电密与频繁启停下催化层脱落的问题；电沉积工艺确保阳极活性相的均匀分布与持久活性，降低阳极析氧过电位，保证电极高电密下稳定运行。

依托独创的工艺路线，莒纳科技JA系列碱性制氢电极实现了高电密运行下的长期稳定性与启停兼容性，为绿氢行业提供了极具工程化价值的解决方案。

完成以上的性能验证只是一小步，当前，莒纳科技正以“更高电密、更低衰减”为核心目标，持续推进关键材料与结构的协同优化，面向更高标准的电极产品发起挑战，为未来大规模、低成本碱性绿氢系统打下技术基础。

“结合氢能产业的高速发展趋势，莒纳科技正围绕高电密、低能耗、宽负载、抗启停等先进型电解槽的关键技术路线，积极携手国内外头部电解槽企业推进产品定型和工程验证，”公司相关负责人表示。

在碱性、AEM、PEM三大电极路径上，莒纳已实现量产能力和工业验证的同步推进，形成面向不同能源结构、应用场景与地区策略的电极解决方案组合。通过系统性工艺研发与工程能力整合，持续赋能产业端降本增效。

“目前多个合作项目已进入最终定型阶段，我们相信，通过与产业伙伴的深度协同，电解水制氢将实现与可再生能源、电力系统、绿色化工等多领域的深度融合，推动氢能在全球绿色能源体系中发挥战略作用。”

凭借持续技术突破与工程实践积累，莒纳科技正以更强底层能力，为氢能产业迈向规模化、高效率的新阶段提供关键支撑。