92 % der Protonenaustauschmembranen sind fluorhaltige Produkte, wobei die dazugehörigen Kerntechnologien im Ausland konzentriert sind: Olliven New Energy verfolgt einen fluorfreien technischen Pfad, um die inländische Substitution von Wasserstoffenergie-Membranwerkstoffen voranzutreiben.

Die Branche der Herstellung von grünem Wasserstoff und der langfristigen Energiespeicherung steht vor einem Fenster für die großtechnische Umsetzung, doch Probleme wie die langjährige Dominanz fluorhaltiger Verfahren bei zentralen Diaphragma-Materialien, hohe Kosten und hohe Umweltbelastungen behindern stets die Entwicklung der Branche. Suzhou Oliwen New Energy Technology Co., Ltd. konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung von Membranmaterialien für elektrochemische Systeme. Über Verfahren auf Basis nicht-perfluorierter Sulfonsäureharze und fluorfreie Prozesse hat es Diaphragma-Produkte entwickelt, die sowohl die technischen Routen der Wasserstofferzeugung durch alkalische Wasserelektrolyse als auch der PEM-Wasserelektrolyse abdecken. Nach Abschluss einer Angel-Finanzierungsrunde im Wert von mehreren zehn Millionen Yuan im Jahr 2024 hat Oliwen New Energy offiziell die nächste Finanzierungsrunde eingeleitet, um den Aufbau der Pilotproduktionslinie und die Validierung bei nachgeschalteten Kunden voranzutreiben.

Wasserstoff-Membranmaterialien sind seit langem von fluorhaltigen Verfahren abhängig – der Druck aus Kosten- und Umweltschutzaspekten muss gelöst werden

Protonenaustauschmembranen und alkalische Elektrolysediasphragmen sind zentrale Komponenten in Anlagen zur Wasserstofferzeugung durch Wasserelektrolyse, Brennstoffzellen und Flüssigenergiespeicherbatterien, die direkt die Energieumwandlungseffizienz, die Betriebslebensdauer und die Gesamtkosten des Systems bestimmen. Seit langem wird der globale Markt für Protonenaustauschmembranen von Verfahren auf Basis perfluorierter Sulfonsäureharze dominiert, wobei Kerntechnologien und Produktionskapazitäten stark auf ausländische Unternehmen konzentriert sind und die CR5-Konzentration in der Branche über 73 % liegt. Herkömmliche perfluorierte Membranen hängen von teuren Fluorierungsverfahren und knappen Rohstoffen ab, sodass die Herstellungskosten dauerhaft hoch sind. Außerdem sind fluorhaltige Materialien nach der Entsorgung schwer natürlich abbaubar, was ein Risiko für die Umweltakkumulation darstellt.

Laut Branchenforschungsdaten betrug der Gesamtmarkt für Protonenaustauschmembranen in China im Jahr 2024 etwa 1,86 Milliarden Yuan, wobei fluorhaltige Produkte einen Anteil von über 92 % einnahmen. Vor dem Hintergrund der raschen Expansion der Szenarien für die Herstellung von grünem Wasserstoff und neuartige Energiespeicherung werden Widersprüche wie unzureichende Versorgung mit hochwertigen Membranmaterialien, hohe Kosten und lange Zertifizierungszyklen zunehmend ausgeprägt. Inländische Hersteller von Elektrolyseuren und Energiespeichersystemen benötigen dringend alternative Membranlösungen mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten, kontrollierbaren Kosten und Umweltfreundlichkeit, um die Abhängigkeit von importierten Materialien zu verringern und die großtechnische Anwendung zu beschleunigen. In diesem Zusammenhang sind fluorfreie und nicht-perfluorierte Protonenmembranen zu einer wichtigen Richtung der technologischen Iteration in der Branche geworden. Durch die Gestaltung der Molekularstruktur lassen sich die Rohstoff- und Verfahrenskosten stark senken, während die Protonenleitfähigkeit und die chemische Stabilität gewährleistet werden.

Diaphragma-Arrangements mit zwei technischen Routen decken vielfältige Szenarien ab – fluorfreie Harztechnologie durchbricht den Kostenengpass

Oliwen New Energy wurde im Februar 2023 gegründet, hat seinen Hauptsitz im High-Tech-Zone von Suzhou, Provinz Jiangsu, und ist eines der wenigen inländischen Unternehmen, das gleichzeitig über die Fähigkeit zur Herstellung von Diaphragmen für beide technischen Routen der alkalischen Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung und der Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung verfügt. Das Unternehmen entwickelt Kernmaterialien rund um nicht-perfluorierte Sulfonsäureharze und fluorfreie Verfahren. Seine Produkte decken Diaphragmen für die alkalische Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung, nicht-perfluorierte Protonenaustauschmembranen für die PEM-Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung ab und erstrecken sich zudem auf Szenarien von Flüssigbatterien und Brennstoffzellen.

Auf technischer Ebene baut Oliwen New Energy durch das molekulare Design von block-sulfonierten Polymeren und ein sulfoniertes Polymersystem mit Benzimidazol-Struktur mikroporöse Ionentransportkanäle auf, die die chemische Stabilität des Membranmaterials verbessern, während die Effizienz der Protonenleitung gesteigert wird. Im Vergleich zu herkömmlichen perfluorierten Sulfonsäuremembranen weisen die von dem Unternehmen entwickelten Membranmaterialien auf Basis nicht-fluorierter Harze eine breite Rohstoffverfügbarkeit auf, ihre Syntheseroute nähert sich herkömmlichen Polymerverarbeitungsverfahren an, was der großtechnischen Produktion und dem Recycling förderlich ist und differenzierte Vorteile in Bezug auf Energieumwandlungseffizienz, Systemsicherheit und Gesamtkosten bietet. Bis zum Jahr 2025 hat das Unternehmen mehrere Erfindungspatente in Bereichen wie dünne Diaphragmen für die alkalische Wasserelektrolyse, Synthese von block-sulfonierten Polymeren, Herstellung von hochbeständigen Diaphragmen und PEM-Membran-Elektroden-Einheiten angemeldet, wodurch eine technologische Kette von der Harzsynthese über die Membranherstellung bis hin zur Entwicklung von Membran-Elektroden-Einheiten entstanden ist.

Auf der Ebene der Produktanwendungen dienen die Diaphragmen für die alkalische Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung hauptsächlich großen Projekten zur Herstellung von grünem Wasserstoff und erfüllen die Anforderungen der führenden inländischen Hersteller von alkalischen Elektrolyseuren. Nicht-perfluorierte Protonenaustauschmembranen richten sich an Szenarien der PEM-Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung und von Brennstoffzellen und erfüllen die Anforderungen an dynamische Reaktionen und Betrieb bei hoher Stromdichte für verteilte Wasserstofferzeugung und Wasserstoff im Verkehrswesen. Für Szenarien der langfristigen Energiespeicherung wie Vanadium-Flussbatterien entwickelt das Unternehmen gleichzeitig hochbeständige Ionenleitmembranen, um die Anforderungen neuartiger Stromsysteme an langzyklische Energiespeicheranlagen zu unterstützen. Diese Produktmatrix, die sowohl alkalische als auch saure Systeme sowie Szenarien von Wasserstofferzeugung und Energiespeicherung abdeckt, ermöglicht es Oliwen New Energy, mehrere hochwertige Segmente in der Wasserstoff- und Energiespeicher-Wertschöpfungskette abzudecken.

Ein Team von Rückkehrern aus dem Ausland hat die Validierung der Angel-Runde abgeschlossen – die neue Finanzierungsrunde zielt auf die Pilotierung und Kundenerweiterung ab

Das Kernforschungs- und Entwicklungsteam von Oliwen New Energy wird von Experten angeführt, die aus Japan zurückgekehrt sind. Die Kernmitglieder haben ihren Abschluss an Einrichtungen wie der Tokyo Institute of Technology, der Tsinghua-Universität und der Harbin Institute of Technology erworben und verfügen über Forschungserfahrung und Erfahrung in der Industrialisierung bei führenden internationalen Unternehmen für Membranmaterialien. Das Team verfügt über langjährige Erfahrung im molekularen Design von elektrochemischen Membranmaterialien, im Syntheseverfahren von Polymeren und in der Engineering-Umsetzung der Beschichtung zu Membranen, sodass das Unternehmen nach seiner Gründung in kurzer Zeit den Aufbau des Labors abschließen und wichtige technologische Durchbrüche erzielen konnte.

Im Oktober 2024 schloss Oliwen New Energy eine Angel-Finanzierungsrunde im Wert von mehreren zehn Millionen Yuan ab, die von Tongchuang Weiye angeführt wurde, wobei Einrichtungen wie die Veken Group an der Investition teilnahmen. Die Mittel aus der Angel-Runde wurden hauptsächlich für den Laboraufbau, die Entwicklung des Syntheseverfahrens für Kernharze und die Herstellung der ersten Chargen von Proben verwendet. Das Unternehmen hat phasenweise Durchbrüche im Bereich nicht-schwermetallischer und fluorfreier Verfahren erzielt, entsprechende Diaphragma-Proben sind in die Test- und Validierungsphase bei nachgeschalteten Kunden eingetreten, und es hat Kooperationsbeziehungen mit einigen Herstellern von Elektrolyseuren und Energiespeichersystemen aufgebaut. Im Oktober 2024 gründete das Unternehmen mit Investitionen die hundertprozentige Tochtergesellschaft Weisheng Hydrogen Source (Ningbo) Technology Co., Ltd. in Ningbo, um die spätere industrielle Umsetzung und den regionalen Kundenservice zu unterstützen.

Wie bekannt ist, hat Oliwen New Energy offiziell die nächste Finanzierungsrunde eingeleitet. Die Mittel aus dieser Runde werden hauptsächlich für den Aufbau der Pilotproduktionslinie, die Verbesserung der Fähigkeit zur Massenherstellung von Kernprodukten sowie die Zertifizierung bei nachgeschalteten Kunden und die Marktexpansion verwendet. Das Unternehmen plant, nach Abschluss der Pilotvalidierung schrittweise die Anordnung von großtechnischen Produktionskapazitäten voranzutreiben und inländische Hochleistungs-Membranlösungen für Hersteller von alkalischen Elektrolyseuren, PEM-Elektrolyseuren, Flussbatterien und Brennstoffzellen anzubieten.

Vor dem Hintergrund der langfristigen Planung der Wasserstoffbranche und der fortlaufenden Umsetzung des Doppel-Kohlenstoff-Ziels treten die Märkte für die Herstellung von grünem Wasserstoff und die langfristige Energiespeicherung in eine Phase der großtechnischen Mengenausweitung ein. Als zentraler Engpass weisen die Kern-Diaphragma-Materialien ein breites Potenzial für die inländische Substitution auf. Mit der fluorfreien Harztechnologie-Route und der Produktmatrix von Diaphragmen mit zwei technischen Routen wird Oliwen New Energy voraussichtlich eine wichtige Rolle im Prozess der inländischen Herstellung von Membranmaterialien für Wasserstoff und Energiespeicherung einnehmen.