氫燃料電池市場逆勢增長 驥翀氫能打造自主可控的電堆“飛輪”

　　據中國汽車工業協會數據,作為氫燃料電池最重要的應用領域,氫燃料電池汽車2023年第一季度的產銷整體發展放緩,業界認為伴隨補貼的逐步減少,行業馬太效應將更加明顯,并進一步加劇氫燃料電池領域的競爭。

　　全球視角下,作為燃料電池之“心”,氫燃料電池電堆技術的競爭也已進入白熱化階段,美國、日本等國已在該領域持續投入多年,具備一定的技術與市場優勢。我國如何能夠在實現核心技術自主可控的同時,將相關領域做到世界級水平,成為從業者面臨的巨大挑戰。

　　在此背景下,盡管部分企業逐漸被行業淘汰,但真正掌握核心技術的企業卻帶來了更出色的“成績單”。“行業會擠出水分優勝劣汰,但掌握核心技術的企業會發展的更好。”驥翀氫能創始人、董事長付宇說。這位國內首個金屬板電堆產品開發負責人,不僅帶領企業完成了在單堆功率、功率密度、無輔助低溫啟動等性能指標實現行業突破的MH170金屬板電堆的開發,更是在2023年上半年實現了公司氫燃料電池電堆產量的逆勢增長,較2022全年銷量翻了三倍。這家成立5年的企業究竟如何實現一次又一次行業突破,并轉動起自主電堆的“飛輪”?又是如何在競爭激烈的行業內找出企業發展的“破題點”?

　　苦練內功,量產領先行業的秘密

　　張家港,驥翀氫能工廠產線,現場工人身著防護服站在無塵車間,正井然有序地組裝驥翀氫能MH170電堆產品。

　　“目前產能已經排滿,我們正在加班加點趕進度。”江蘇驥翀氫能總經理黃利虎介紹道,驥翀氫能張家港工廠占地面積5800㎡,年產能200MW,這里不僅是目前國內氫燃料電池金屬板電堆瞬時產能最大的工廠,并且實現了產業鏈100%核心自主可控。“裝配產線生產的電堆,偏差在0.1毫米以內,在當前國內同行業處于領先水平。”黃利虎提到,為實現這一目標,張家港工廠自2021年項目開工以來,便不斷進行全面調整和優化,并在2021年11月正式達到設計生產能力。

圖|驥翀氫能張家港產線

　　據介紹,這里的金屬板激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設備、密封粘接設備等都是由其全資子公司研發制造,目前產線已經進化到第五代,是目前國內少有的具備生產設備自主能力的燃料電池企業。正是由于從裝備制造到電堆生產全流程的自主可控,驥翀氫能才能在短短兩年時間里不斷改進和升級產線,從而實現產能的快速提升。

　　伴隨一批MH170電堆生產完成推向測試區,黃利虎指向一個圓柱體儲氫罐,介紹起驥翀氫能在張家港設立工廠的原因。“張家港氫能產業起步較早,產業鏈也較為完善。”作為蘇州市乃至江蘇省氫能產業發展的核心地區之一,其涉氫企業眾多。除氫燃料電池整車產業外,基本覆蓋了制氫、儲氫、運氫以及用氫等各環節。目前,張家港已有70輛氫能源公交車運行,其中部分采用驥翀氫能生產的電堆產品,驥翀氫能電堆產品在能耗表現、低故障率等方面均獲得市場認可。

圖|張家港運行的氫燃料客車

　　另一方面,驥翀氫能不僅實現產量持續突破,新品研發也進入加速階段。作為驥翀氫能當前主要產品,MH系列電堆采用國際主流的金屬雙極板技術路線,具有單堆功率大、比功率密度高、低溫自啟動能力強、壽命與可靠性高、量產成本低廉等優勢。MH170單堆功率目前已達到216kW,MH290單堆設計功率260kW,不僅能夠適應-39℃以下的極低溫環境,且基于當前主流膜電極原材料體系可在商用車上能達到15000小時使用壽命,其性能指標處于行業前列。

　　產品與性能獲得行業認可的背后,源于團隊扎實的創新能力和豐富的行業經驗。驥翀氫能核心成員均來自于有“中國燃料電池搖籃”之稱的中科院大化所。團隊不僅參與過863、973等國家重點項目,還作為核心成員主導了第一代和第二代國產電堆的產品開發工作。這樣的團隊,讓驥翀氫能有底氣去挑戰行業頂尖技術,也讓他們有勇氣將產品持續推向市場。

　　過去三年時間里,驥翀氫能“苦練內功”,在江蘇張家港、河南新鄉、河南洛陽和北京等地為實現產能突破進行產線升級與技術探索,已實現張家港城市公交、河南新鄉環衛用車及多個客戶在全國各地的交付落地。目前,頗具未來感的“無人化”工廠已經在新鄉和洛陽同步落地中,預計今年年底到明年上半年完成全線貫通,將進一步提升產品市場競爭力。

　　轉動“飛輪”,持續打造領先優勢

　　著名管理學家吉姆·柯林斯所著《從優秀到卓越》一書中曾提到“飛輪效應”:為了使靜止的飛輪轉動起來,一開始必須使很大的力氣,每轉一圈都很費力,但達到某一臨界點后,飛輪的重力和沖力就會成為推動力的一部分,這時無須再費更大的力氣,飛輪依舊會快速轉動,而且不停地轉動,這就是著名的“飛輪效應”。

　　對驥翀氫能而言,自主可控的氫燃料電池電堆正是其“飛輪”核心。作為金屬雙極板領域處于業界領先,也是為數不多打通金屬雙極板電堆產業鏈的企業,驥翀氫能耗時多年時間,掌握了金屬雙極板電堆從研發、裝備制造到量產的全自主產業鏈,將產品設計、工藝設計、生產制造等優勢結合在一起,推動產品核心競爭力進一步在市場應用中得到釋放。

　　其次,通過持續不斷的涂層技術創新,徹底解決了金屬板電堆壽命短板,構建起電堆技術壁壘。驥翀氫能研發出的第四代燃料電池金屬板涂層技術——“烏金涂層”成功將燃料電池金屬雙極板腐蝕電流降低到5μA/cm,而目前行業中相同測試環境下的雙極板腐蝕電流水平為50~300μA/cm,這意味著驥翀氫能將雙極板壽命提高到了30,000小時以上,大大降低了成本,并處于業界領先水平。

圖|驥翀氫能涂層雙極板

　　同時,通過核心裝備自主可控,驥翀氫能成功“跨越鴻溝”,實現了從實驗室走向產品規模化、商業化的關鍵一步。通過全資子公司自主研發的自動激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設備、電堆自動裝配設備等核心裝備,不僅打破了相關領域被“卡脖子”的挑戰,更為企業不斷升級產線,掌握市場主動權發揮了至關重要的作用。

　　另一方面,以自主可控的電堆核心技術,驥翀氫能實現了跨行業布局,從“雙碳”視角破解氫能行業發展難題。當前,驥翀氫能在交通運輸領域已實現渣土車、水泥攪拌車、城市客車、市政環衛車、重卡等車型的應用驗證。同時,面向5G通訊站、工廠、醫院、研究站等對維護業務、設備不間斷運營要求高的場所,研發出燃料電池固定電源。而在無人機、小型移動電源等更多領域,驥翀氫能也進行著相應規劃布局。

　　驥翀氫能以氫燃料電池電堆為“飛輪”的核心,從戰略層面持續“落子”,布局全國,讓“飛輪”持續轉動。“首先要具備氫源及加氫基礎設施,其次要有具體的應用場景和真實需求,最后還需要產業鏈上下游配套,同時要考慮地方政府對行業的認知和支持。”驥翀氫能創始人、董事長付宇博士表示,驥翀氫能根據這些因素進行了大量調研和準備,最終確定了上海、北京、江蘇、廣東、河南幾個省份城市。如今,在行業發展不斷被“擠水分”的當下,這樣的前瞻布局正在幫助驥翀氫能不斷拓展其邊界,為企業奠定競爭優勢。

　　以核心技術把握破局關鍵

　　2014年,亞馬遜創始人貝佐斯在年度股東信中寫下了這樣一段話:“一個夢幻般的業務一般要有四個屬性:一是客戶非常有需求;二是它能成長到很大的規模;三是資本回報率高;四是它能抵抗時間——也就是能夠存續很多年。當你找到這樣一種業務的時候,你應該把他緊緊抓住不放。”

　　“雙碳”背景下,氫能在綠色能源中的重要性愈發凸顯,全球氫能產業正迎來真正窗口期。今年7月,中國汽車工業協會發布數據顯示,上半年,我國氫燃料電池汽車累計產銷量分別達到2495輛和2410輛,同比分別增長38.4%和73.5%。據預測,下半年,我國氫燃料電池汽車保有量可突破2萬輛。

　　據中商產業研究院統計,燃料電池電堆,在燃料電池系統中的占比約為65%。而據Frost&Sullivan預計,全國燃料電池系統市場規模到2030年有望突破千億元。在付宇看來,氫燃料電池的行業爆發拐點將至,關鍵點在于誰能在補貼退出之后成功實現性能-價格兩方面的持續領先。這樣的高要求將淘汰掉不具備自主可控核心技術的企業,而對于驥翀氫能來說,憑借強大研發能力以及對于市場的持續布局投入。未來,驥翀氫能將繼續以電堆技術作為“飛輪”核心,以多領域、多地區的全方位布局,帶動更多行業快速發展。

　　來源：中國網科學