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中国燃料电池产业正在自主核心技术开发的路上不断突进纳河

2019-10-09

前言:近年来,国内燃料电池产业取得显著发展,诸如新源动力、东方 电气、爱德曼氢能、众宇动力、上海神力、江苏清能、江苏氢电、氢璞 、弗尔赛、明天氢能等企业电堆技术都有长足的进步。

现阶段,国内电堆市场仍以国外企业为主,国内外差距较大。在这种情况下,以市场换技术无可厚非,也应感谢国内投入巨资引进先进技术的企业们。

但,即使现状如此,国产化依然是必然的趋势——

近年来,国内燃料电池产业取得显著发展,诸如新源动力、东方 电气、爱德曼氢能、众宇动力、上海神力、江苏清能、江苏氢电、氢璞 、弗尔赛、明天氢能等企业的电堆技术都有长足的进步。

新源动力

新源动力股份有限公司成立于2001年,是国家燃料电池技术标准制定的副主任委员单位、“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”承建单位,现已初步完成产业化布局和15000kW/年的产能建设。

2018年5月,新源动力选择美国戈尔公司作为新源动力HYMOD-300型车用燃料电池电堆质子交换膜核心合作供应商。在美国完成了车用燃料电池电堆5000小时耐久性测试验证,同时还实现了电堆在-10℃环境下的低温启动,以及在-40℃下的氢气储存。

东方 电气

东方 电气经过近7年在燃料电池领域的自主创新与技术积累,已掌握从核心部件到电堆设计及系统控制与集成全套关键技术。

在2016年8月与成都客车股份有限公司开展深度合作,双方发挥各自优势,经过一年的艰苦攻关,成功开发出了满足国家补贴政策的氢燃料电池客车。

2017年10月,由东方 电气与成都客车股份有限公司联合研发的氢燃料电池城市客车正式下线。

爱德曼氢能

爱德曼氢能源装备有限公司主要生产金属电极板、膜电极、燃料电池、燃料电池系统核心部件。

爱德曼氢能通过与德国合作,不断创新,在国内建造了第一条金属电极板燃料电池生产线,生产了30KW、35KW、40KW和45KW电堆,已经达到2000套/年产能。具有专业化的双极板、膜电极、系统及核心零部件的设计、开发和生产能力,掌握了燃料电池金属板的表面涂层及膜电极生产的核心工艺和技术,产品已达到和超过国家标准和DOE标准。

爱德曼氢能与东风汽车合作生产了7.5吨物流车和冷藏车,续航能力400公里,耗氢量为2-2.3公斤/百公里。

2018年5月,佛山市政府和爱德曼氢能源正式签订项目投资协议,将建成氢燃料电池及动力总成生产基地,计划投资30亿元,年产能8万台氢燃料电池。

众宇动力

众宇动力于2011年6月成立于武汉经济技术开发区,是一家集研发、制造、销售燃料电池动力系统的高科技企业,该公司自行设计并制造的风冷、水冷电堆产品,功率涵盖范围从20W到100kW。

2012年2月,众宇动力开发出了基于水冷和风冷质子交换膜燃料电池的两个技术平台;

2013年8月,众宇动力推出第一代燃料电池备用电源系统;

2017年11月,众宇动力车用燃料电池动力系统通过样车验证,已经具备商业化条件;

2018年5月,众宇动力车用动力系统通过国家检测中心强检,并在全国范围内第一个通过了零下40度到零上60度的高低温存储补贴项试验;

2018年11月,众宇动力参与了第二届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品推介会,并在展会上首次展出了自主研发的液冷式GL2燃料电池电堆模块、ML2燃料电池电堆模块,以及TW4500燃料电池发动机。

ML2燃料电池电堆模块,可扩展的功率输出从10kW到50kW,作为核心发电模块应用于燃料电池城市公交车、中/重型城市物流车等领域。

GL2燃料电池电堆模块,兼具启动模块控制功能,可扩展的功率输出从10kW到40kW,作为核心发电模块应用于燃料电池商用车领域,也可以应用于备用电源、分布式微电网等领域。

上海神力

上海神力科技有限公司成立于1998年,截至2016年底,神力科技已获授权专利317项,其中发明专利135项,美国专利4项,牵头起草和参与制定的燃料电池国家标准,已有22项颁布实施,获得注册商标4个。

2015年,神力科技成为北京亿华通科技股份有限公司的控股子公司,迎来了新的发展机遇。

神力科技自主研发的SL-C系列水冷质子交换膜燃料电池电堆能够根据客户应用功率需求灵活、有针对性的定制,该系列电堆是一款完全自主知识产权的产品,可轻松应用于客车、物流车、乘用车、备用电源等领域。

目前,神力科技已经同上汽集团、上海大众、郑州宇通、北汽福田、中通客车、中国中车、上海申龙、苏州金龙、奇瑞汽车、长城汽车等国內知名的整车厂合作,成功开发了燃料电池新能源汽车,并在北京、上海、美国加州、英国和韩国等国家和地区成功示范运行。

江苏清能

江苏清能新能源技术股份有限公司于2003年成立,是一家致力于燃料电池电堆及燃料电池系统的研发、生产与销售的企业。

江苏清能的燃料电池电堆主要采用国际上先进的质子交换膜技术,目前主要产品有空冷型燃料电池电堆和水冷型燃料电池电堆。

该公司的核心产品燃料电池电堆有 H 系列电堆(如 H-12、H-20、H-30、H-100、H-200、H-300、H-500、H-1000、H-2000、H-3000 以及 H-5000 等)、T 系列和XP 系列。燃料电池系统主要有 MFC mini(100w 以下)、MFC(100W-200W)、MFC(1KW 以上);RFC-120 系列;电动车用燃料电池系统 VL30KW 系列等。

江苏氢电

江苏氢电新能源有限公司是一家专业从事燃料电池研发、制造和销售的技术型企业,目前已经实现燃料电池主要原料、核心部件的产业化。该公司工程技术中心拥有齐全的燃料电池原材料开发及测试设备。

目前,公司申请发明专利27项,实用新型23项,其中:发明专利授权21项,实用新型授权23项。公司通过自主创新,所有产品均拥有核心知识产权。

氢璞创能

北京氢璞创能科技有限公司成立于2010年,一直致力于水冷燃料电池和甲醇制氢技术的研发和产业化,是为数不多的拥有核心技术自主知识产权及产业化技术的燃料电池厂家,拥有数十项燃料电池电堆及生产线发明专利与保密技术。

氢璞创能的水冷燃料电池技术已达到国际一流水平,产品包括石墨板、复合板和金属板电堆。

另外,氢璞创能主导开发了国内行业首个自主知识产权电堆自动化生产线,大大提高了产品质量、一致性。该产线通过自动化生产减小了采购环节和人工成本,大幅度的降低了电堆的生产成本。电堆年产值可达60MW。

2010年至2012年间,氢璞创能完成了第一代甲醇制氢及燃料电池电堆研发工作;

2014年,氢璞创能的第二代核心部件研制成功,电堆生产完成部分自动化,并且成功完成首辆燃料电池汽车的测试工作;

2015年,氢璞创能成功研制第一代燃料电池控制器。并且完成了对燃料电池产品的车载应用升级;

2016年,氢璞创能研制出第三代水冷电堆,并开始自动化电堆生产线的部署;

2017年,氢璞创能建成了中国第一条自主知识产权电堆自动化生产线,并在同年成功研制了第一代金属板电堆;

2018年氢璞创能开始开发适用于车载100kW及以上高功率密度金属板电堆。

弗尔赛能源

弗尔赛能源已形成车用燃料电池和固定电源系统两大产品开发平台,燃料电池模块、车用燃料电池发动机、固定式燃料电池电源三大产品系列,是掌握氢能燃料电池核心技术并具备综合能源气体解决方案提供能力的国家高新技术企业。

2009年,弗尔赛成功研制国内首台中小功率车用增程式紧凑型电堆。同年成功开发国内首台自主开发通信用燃料电池备用电源实验室样机;

2010年,弗尔赛将200+套车用电堆服务上海世博会、广州亚运会200天的示范运行,累计运行里程57.9万km,单车最大运营里程9736km;

2011年,弗尔赛能源成功研制世界(国内)首台通信用30kw级燃料电池应急发电车;

2012年,弗尔赛的10套燃料电池备用电源进站运行;

2013年,弗尔赛在国内首条双极版自动化产线投产;

2015年,弗尔赛成功挂牌新三板,并建成全国最大的燃料电池备用电源在线运行网络,弗尔赛120+套设备实现在线运营;

2016年,潍柴入股弗尔赛,弗尔赛的25kw级燃料电池发动机通过国家公告检测;

2017年,弗尔赛的30kw级燃料电池发动机产品通过公告检测,成功应用于亚星客车、陕重汽洒水车和安凯中巴等多种车型。

明天氢能

安徽明天氢能科技股份有限公司成立于2017年8月,该公司已经建成了(部分在建)燃料电池系统的研发和制造基地,拥有双极板、MEA、电堆、压缩机、氢气循环装置和燃料电池系统集成与控制等全产业链的关键核心技术。

明天氢能依托中国科学院大连化学物理研究所在质子膜燃料电池技术领域二十多年的研究和开发成果,成功开发出商业化的金属双极板的燃料电池电堆,其体积比功率高于3.0kW/L;电堆功率范围覆盖20-100kW;能源利用效率高,氢气利用率大于90%。

目前,可以根据用户需求进行不同型号车用电堆及发电用燃料电池模块的开发、研制。

众多电堆企业获得投资

中国许多电堆企业也获得了资本的加持。

2007年4月18日上汽集团同新源动力公司签订了上汽集团入股的协议,此后,又于2007年7月19日同新源动力再次签订入股协议,根据这次协议内容,上汽集团持有新源动力股份有限公司34.19%的股份,成为新源动力第一大股东。2012年新源动力被授予上汽新能源战略合作伙伴。

2016年11月16日,潍柴动力股份有限公司与苏州弗尔赛能源科技股份有限公司签署股份认购协议,认购总价为4995万元人民币,将占弗尔赛总股本的33.5%。

2016年,雄韬股份通过全资子公司鹏远自动化投资2500万元,持有氢璞创能21.74%的股份。

企业之间的资本合作,技术领先是一方面,供应链配套、市场资源、售后服务以及企业之间的互相信任,都会影响企业之间资本合作的走向。

中国应用企业应采用更多具有自有核心技术的中国产电堆

回顾过去外国燃料电池企业与中国的合作,如巴拉德自2013年起多次与中国公司合作,在双极板和电堆生产这类关键技术转移方面,外国公司多将燃料电池电堆的核心技术握在手中,并不对中国开放。

而这些关键技术正是中国燃料电池发展的瓶颈,如同电子领域的芯片技术。如果长期依赖外国技术,非技术授权性地采购外国电堆,会处处受制于人。想要突破燃料电池的发展瓶颈,核心技术的自主可控至关重要。

目前,已经有多家公司在关键材料、关键部件、整堆系统等各个层面拥有了独立自主的知识产权,完成了双极板、膜电极等燃料电池核心部件的技术攻关,这是国产电堆打破技术垄断的创举。

在核心技术问题上,国内应用企业需要在处理与先进技术合作伙伴关系的前提下,保持研发投入,加速关键技术的国产化能力,逐渐摆脱核心技术受制于人的窘境。

只有在我国燃料电池核心技术自主、自立、自强的前提下,国内燃料电池行业才可能冲破桎梏,取得更大的发展。

因此,我们呼吁更多应用企业采用具有自有核心技术的中国产电堆。

政府应给予相关政策配套,以利于国产电堆推广

事实上,除了呼吁更多应用企业采用具有自有核心技术的中国产电堆外,我们也呼吁国家对国产电堆企业和采用国产电堆的企业提供一系列相应的配套政策。

参考新材料保险政策,我们呼吁相关国家机构为燃料电池产品定制相应保险政策,燃料电池电堆生产企业自主投保,中央财政适当补贴投保企业保费。其核心是发挥财政资金杠杆作用,利用保险手段降低用户风险,推动燃料电池电堆国产化应用发展。

中国燃料电池产业因为起步晚,基础相对薄弱,但我们欣喜地看到众多中国企业在这个领域努力耕耘,在为中国在这个领域里争得国际话语权的路上不断奋进。我们应该给产业和这些企业更多的时间与包容。

竹林

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