5吨/天氢膨胀制冷氢液化项目刚刚建成投产，液氢加气站建设正在有序推进……近日，记者见到旭阳集团氢能研究所所长陈昊时，他刚从项目现场回来。
“最近这段时间确实有点儿忙。”陈昊推了推鼻梁上的眼镜说，他现在手头的好几个项目都需要协调处理，已经一个多月没有回家了。
陈昊的妻子和孩子，都在天津。2023年2月本在武汉工作的他，为了离家近一些，入职旭阳集团。
“我硕士和博士学的都是化学工程，在武汉工作期间主要从事电解水相关研究，正好也对口。”2023年7月，入职不到半年的陈昊，开始主持氢能研究所的工作。
上任后，陈昊首先做的是，制订研究所发展规划和组建团队。“当时，我主要是从集团的实际需求和氢能行业发展现状，确定了液氢制储运加和绿氢制取核心装备自主化研发两个大的方向。”陈昊介绍。
焦炉煤气是焦化企业的主要工业副产品，其中氢的占比在55%左右。近年来，旭阳集团通过技术创新，从中提炼出纯度为99.999%的高纯氢，仅定州园区日产就达13吨。
“现在的问题卡在氢的运输上。”陈昊解释，一辆大罐车一次可以运载300千克到500千克气氢，而同样的大罐车，液氢却能运载3吨。
这样不仅成本明显降低，而且安全性也会显著提高。因此对旭阳而言，发展液氢制储运加技术，有重要的现实意义。
然而，大规模氢液化技术长期被国外企业垄断，民用液氢规模化制备一直是我国氢能产业的薄弱环节。
依托液氢制储运加系统集成关键技术与示范项目，陈昊牵头“正仲氢催化剂技术与研制”全流程研发攻关，针对液氢正仲氢转化关键痛点，开展系统性技术研发与工程化验证。
“正氢和仲氢是氢分子的两个质子，两者平衡比例随温度变化而变化，而且正氢向仲氢转化过程中，会自发放热，造成液氢大量蒸发损耗。”陈昊告诉记者，催化剂的作用是在低温下提前让正氢向仲氢快速转化，是氢液化的配套工序。
催化剂合成工艺设计、关键装备参数匹配及试验验证……陈昊带领团队完成正仲氢转化的关键技术，也让旭阳集团实现液氢技术从0到1的突破。
2024年9月，陈昊牵头负责液氢制储运加用一体化示范项目。该项目是国家氢能重点示范工程，包括国产首台商用5吨/天氢膨胀制冷氢液化工厂的设计、建造与产业化落地工作以及液氢运输、加注等产业化落地项目。
陈昊介绍，他们以氢膨胀制冷技术为核心，突破大规模氢液化工艺、氢透平膨胀机等核心技术，实现完全自主化设计与建造，同时构建液氢运输、加注、应用闭环生态，打造可盈利、可复制的商业模式。
“我以前主要是负责技术研发，但这个项目有许多协调工作，要在保障安全和节约成本的前提下，形成让设计、设备和液化工厂三方都认可的实施方案。”经过陈昊和团队的不懈努力，解决了民用液氢规模化生产多系统协同管控、超低能耗工艺适配、长时间安全稳定储存、全流程智能化运营等难题。
今年5月，该项目正式建成投产，不仅打破了国外大规模氢液化技术封锁，而且标志着河北正式迈入民用液氢规模化发展阶段，将带动定州及周边氢能装备制造、储运、加注等相关产业集聚，完善我省氢能全产业链布局，是我省氢能产业规模化发展的标志性项目。
绿色氢能的制取是陈昊的又一个研究重点。
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。陈昊介绍，在制订研究所发展规划时，他认真研读了相关报告和政策，比如国家发展改革委、国家能源局联合发布的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，明确了氢能产业的战略定位和绿色低碳的发展方向。
聚焦绿氢制取核心装备自主化研发，陈昊牵头开展小标方PEM（质子交换膜）电解槽设计与样机制造项目。
“PEM电解水制氢具有响应快、纯度高、适配可再生能源波动等优势，是绿氢规模化制取的主流技术方向。”陈昊介绍，他们已经成功完成小标方PEM电解槽的设计、研制与调试，样机运行稳定、产氢纯度达标、能耗指标优异，实现在绿氢先进装备领域的技术突破。
与此同时，陈昊还牵头启动了高性能低成本PEM析氢析氧催化剂项目，解决PEM电解水制氢核心材料“卡脖子”问题。
PEM催化剂是电解槽的“心脏”，直接决定制氢效率、稳定性与成本。传统商用催化剂依赖高负载铂族贵金属，成本高、国产化率低，成为绿氢降本的核心障碍。
陈昊和团队成员聚焦析氢析氧催化剂研发，以高性能、低成本、高稳定性为目标，开展材料配方优化、制备工艺创新、催化性能测试与工况适配验证等工作。
历经两年多攻关，2025年底，团队研制的专用析氢析氧催化剂，经第三方检测及样机匹配验证，性能优于主流商用产品，且成本优势显著。
“现在，我们正在进行中标方PEM电解槽的设计与样机制造项目。”陈昊告诉记者，小标方是0.5立方米，中标方是10立方米。从小到大，并不是简单的设备等比例放大，里面涉及许多技术问题。
比如，容量增加，设备压力就会增加。如果电解槽设计得太松，空隙比较大，电阻就会增大，能耗也会过高。如果过紧，压力增加，PEM是有机膜，可能就会被压穿，造成短路。因此需要反复设计和调试。
“目前看，中标方样机有望在年底前正式推出来。”谈及未来打算，陈昊说，他们将在这两个研究方向上持续用力，下一步将推进30吨/天液氢装置工程规划与落地，同时加大绿氢的制取和商业化应用研究。
