走进西部材料感悟知识的力量。

走进西部材料观钛的应用场景。

走进西部材料看硕博团队真能。

本文作者采访李禹辰博士（左）

1791年，英国业余矿物学家格雷戈尔在英国马纳坎附近的一条小溪旁发现一些会被磁铁吸引的黑沙，分析出里面含有氧化铁和一种无法鉴别的金属氧化物；1795年德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种氧化物。引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium”。克拉普罗特获悉格雷戈尔较早前的发现之后，克拉普罗特取得了一些马纳坎矿物的样本，并证实它含钛。从此，科学家开启了钛金属应用场景千姿百“钛”的神秘之旅。十三朝古都西安有一支科研团队一直在探索、挖掘、发现、拓展钛金属福惠人类的优异品质。

钛的世界五彩缤纷，航天航空航海石油化工等领域都有钛的身影在闪耀。拙文是走进西部材料金属股份有限公司（简称西部材料）探寻他们在“氢能关键材料”领域的研发成果。什么是氢能？氢能是氢发生化学反应所释放的能量，具有无碳排无污染、热值高、安全性好（氢气在泄露后极易扩散，爆炸下限浓度高于汽油和天然气）、应用场景多等优点，被誉为“21世纪的终极能源”。而在氢能产业中的“制、储、输、用”各个环节都免不了材料的选控。西部材料李禹辰博士介绍说，我国氢能产业起步比国外较晚，近几年在国家和地方政府的大力推动下，国内氢能产业发展开始步入快车道，整个氢能产业链各环节基本完备，但产业的技术成熟度与国外先进技术相比还有明显差距，比如高质量精密钛材、高性能涂层、高效精密冲压等关键材料和技术亟待实现突破，这也是西部材料氢能关键材料工程研究中心的重要工作。

走进西部材料，看见一台台先进的氢能关键材料“钛”的制作装备。李博士开门见山说，用钛研制的钛极板的优势是质量轻、耐蚀性好、比强度高，西部材料的钛材表面光洁，色泽均匀，板形平整，无污迹及加工缺陷，并且综合性能优异——钛板尺寸精度高，力学性能优异，微观组织均匀。现在，西部材料已经实现从基材到成型双极板全工序自主加工，可实现高质量钛极板的批量供货。对于钛在PEM电解槽以及氢燃料电池中发挥的重要作用，李禹辰博士从科普推广钛的应用角度予以详解。

目前，在PEM电解水制氢中，只能用钛作为极板材料和纤维毡扩散层材料！这是因为在PEM电解水服役环境为高电压加酸性条件，比钛便宜的材料耐不住这个服役环境，比钛更贵的材料比如钽或者铌性价比不高。综合考量，只能选择钛来作为PEM电解水中的双极板和它的气体扩散层材料。李博士从材料性能、性价比介绍后，知道了钛材料在某些材料的共性中有自己独特的差异性，也是PEM电解水选择钛的原因。

李禹辰博士说，现在西部材料是氢能关键材料供应商，有上百硕士博士团队在这个领域和相关领域研发攻克材料应用技术难关。脑洞里突然蹦出来一句话——西部材料百人硕博团队真“能”！为了探秘他们真“能”，探秘钛作为氢能关键材料的研发深耕与应用场景，李博士介绍了燃料电池为何选择用钛的科学问题。他说，对于燃料电池的双极板有多种选择，可以选择石墨、不锈钢，西部材料在经过反复的材料对比实验后，最终选择钛作为燃料电池双极板基材。

一代材料的应用往往凝聚着一代代科技人员的智慧、研发、深耕，一次次的试验，一次次的观察，把性价比最好的材料用到最科学最合理的场景，这也是西部材料上百硕士博士团队真“能”的才智发挥。李禹辰博士说，之所以在燃料电池中选择钛，是因为钛与石墨、不锈钢等材料试验比较后，钛的几大核心优势凸现出来了——

燃料电池中的石墨板重量比较重，脆性比较大，阻气性不够好，并且石墨电堆的功率密度不够理想。不锈钢做双极板，虽然成本相对较低，但不锈钢耐蚀性不够好，服役寿命较石墨极板有明显降低。相对于石墨和不锈钢材料，钛拥有的优势十分明显，首先钛特别轻，其次是比强度高，第三是耐蚀性好。材料比对研发试验后考量，虽然目前钛双极板价格相对于不锈钢板来说价格稍高，但整体服役寿命更长，从电堆全寿命周期和后期保养维护成本考量，钛极板的性价比反而更高。李博士说，这也是为什么说钛更适合作为氢燃料电池双极板的原因。

现在西部材料氢能关键材料工程研究中心聚焦制氢、储氢、用氢等方向，重点开展PEM电解制氢、燃料电池、甲醇重整制氢、高压储氢罐等方向的关键材料研制，致力于建设氢能关键材料科技成果转化平台和氢能人才培养引进平台，解决氢能行业关键材料问题，推动氢能产能高质量发展。目前，已经实现氢能关键核心材料的研制、中试和批量化生产。

钛的应用场景还有许多未知领域等待像西部材料硕士博士一样的科技团队去探秘与研发。在李禹辰博士对氢能关键材料的科普后，我对钛的世界又有了全新的认知，未来在氢能应用、能源领域、汽车行业等诸多方面都会有钛的元素。“钛与氢”的搭桥联姻会让钛的世界千姿百“钛”——当你风驰电掣行驶在高速路上，感受钛的氢能的时候，钛会“氢氢”的告诉你：“你炫彩的风景线上有钛美丽的元素！”

当下流行刀郎的《谢谢你》，借用一下：谢谢西部材料氢能关键材料工程研究中心上百博士、硕士团队的倾力研发，你们为人们送来了“氢氢”的福惠；谢谢李禹辰博士对钛应用场景的科学讲解，你让人们看到了钛对丰富生活“氢氢”的关爱——

钛轻轻的来了，氢能电池轻轻的来了。“轻轻”之中是一位位科技工作者智慧的绽放。敬请关注大潘说钛事将在轻轻的笔尖上推出钛与氢能“亲亲的故事”。