Aternium押注氘副产品：60MW电解制氢项目或借重水收入重塑氢能经济性

Aternium押注于电解制氢过程中一种长期被忽视的副产品——氘，并认为这种副产品可能改变氢能的经济性。

这家美国初创公司前身名为First State Hydrogen，今年以来一直在释放其位于特拉华州的60MW氢气和氘项目取得进展的信号，并宣布西门子能源、Kiewit以及CH-IV等公司参与项目工程工作。

该公司近期还在多佛（Dover）获得了一处项目用地，并计划于2027年开工、2028年开始生产。

尽管林德和液化空气等工业气体巨头已经通过重水生产氘，但将氘的生产与电解制氢结合起来仍然是一种新颖的模式。不过，Aternium首席执行官Andrew Cottone认为，这是让氢能最终实现经济可行性所缺失的一环。

他宣称：“氘是打开氢能广泛应用之门的钥匙。”

氘的经济价值

氘是一种同位素，以微量形式自然存在。它被应用于半导体制造、光纤生产和制药开发等先进技术领域，同时未来还可能应用于核聚变。

目前，氘主要通过同位素交换工艺生产，包括水与硫化氢气体之间的循环交换，以及液氨与氢气之间的催化交换。

不过，电解同样可以用于生产氘。该过程从水中分离普通氢的速度快于分离氘，因此剩余的水会逐渐富集氘。

每生产1公斤氢气，相应所消耗的天然水中大约含有0.3克氘，这些氘理论上可以通过电解进一步浓缩并回收。

Cottone解释说：“重水是一种高价值材料，根据纯度不同，其售价可以达到每公斤1000至2000美元。”

相比之下，他表示，Aternium生产的氢气预计售价仅为每公斤5至6美元，大约是他所称目前美国清洁氢价格每公斤11至12美元的一半。

按照典型电解槽的耗电量计算，在满负荷运行率达到91%的情况下，Aternium位于多佛的60MW工厂每年可以生产约840万公斤氢气。

按照上述产量计算，相应可以获得约12,600公斤重水。不过，Cottone表示，如果进一步从工厂冷却系统循环使用的水中回收氘，公司可以将重水年产量提高到约15,000公斤。

按照Cottone所给出的价格计算，这些重水的名义价值约为1500万至3000万美元，而氢气销售收入则约为4200万至5000万美元。

这位首席执行官承认，氘才是Aternium开展这一项目的真正重点，但他同时强调氢气的重要性，并表示一个独立的重水项目“在经济上行不通”。

他解释道：“两条产品线之间存在大量共用的运营环节，这能够降低两种产品的成本。电解制氢的废弃产物是氘，而氘生产过程的废弃产物则是氢气。”

老技术，新模式

Aternium并不会采用任何全新的技术，而是通过一种获得专利保护的整合工艺，将成熟技术结合起来。Cottone指出，第二次世界大战期间就已经出现了电解富集重水的早期案例。

曼哈顿计划——美国主导的首个核武器研发项目——内部曾设立一个名为P-9计划的项目，以确保核研究所需的氘供应。当时，美国在西弗吉尼亚州、印第安纳州和阿拉巴马州建立了相关生产设施。

其中，西弗吉尼亚州的设施专门进行电解富集，通过去除普通氢，使氘逐渐浓缩并最终形成高纯度重水。

曼哈顿计划产生的大量技术知识后来被解密并公开发表，这意味着现代企业无需取得相关技术的专有权，也可以利用这一原理。

尽管Aternium专有的整合工艺细节尚未公开，但Cottone认为，这项技术是推动公司发展的关键因素。

他表示：“我们部署的所有技术都已经达到技术成熟度9级（TRL 9）……然而，美国银行体系仍然把这个项目视为美国首个同类项目，因为这种模式此前从未在美国真正落地。”

清洁氢，而非绿色氢

由于公司依靠氘收入来改善整个工厂的经济性，Cottone坚持将Aternium生产的氢称为“清洁氢（clean hydrogen）”，而不是“绿色氢（green hydrogen）”。

他解释称，这是因为“绿色”这一概念会将公司的能源来源限制在风能和太阳能等可再生能源上。

展望未来，Aternium希望复制多佛项目的模式，并计划在业务扩张过程中探索“粉氢（pink hydrogen）”——即利用核能生产的氢。

美国45V氢能税收抵免政策最高可为清洁氢提供每公斤3美元的税收抵免，同时允许使用最多200MW的现有核电容量为电解制氢提供电力。

对于Aternium的多佛工厂而言，这可能会带来明显优势。该工厂所在的特拉华州最多有60%的电力需要从州外输入，同时项目所在地靠近多个核电设施。

如果项目能够在2027年开工，根据美国财政部在2025年初对45V政策作出的修订，该首座工厂仅使用核电供电也有可能符合税收抵免资格。

不过，Aternium未来的工厂不太可能在2028年修订后的资格截止日期之前开工。对此，Cottone表示，公司可以在截止日期之前完成足够的建设工作，从而通过“安全港（safe-harbour）”机制确保未来仍具备获得相关激励政策的资格。

他表示：“至少在未来五年内，我们希望能够建成并投入运营四座工厂。”