氫能的發(fā)展，在“等風(fēng)來”
動態(tài)2023-10-07
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),作為氫燃料電池最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,氫燃料電池汽車2023年第一季度的產(chǎn)銷整體發(fā)展放緩,業(yè)界認(rèn)為伴隨補貼的逐步減少,行業(yè)馬太效應(yīng)將更加明顯,并進一步加劇氫燃料電池領(lǐng)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(shù)的競爭也已進入白熱化階段,美國、日本等國已在該領(lǐng)域持續(xù)投入多年,具備一定的技術(shù)與市場優(yōu)勢。我國如何能夠在實現(xiàn)核心技術(shù)自主可控的同時,將相關(guān)領(lǐng)域做到世界級水平,成為從業(yè)者面臨的巨大挑戰(zhàn)。
在此背景下,盡管部分企業(yè)逐漸被行業(yè)淘汰,但真正掌握核心技術(shù)的企業(yè)卻帶來了更出色的“成績單”。“行業(yè)會擠出水分優(yōu)勝劣汰,但掌握核心技術(shù)的企業(yè)會發(fā)展的更好。”驥翀氫能創(chuàng)始人、董事長付宇說。這位國內(nèi)首個金屬板電堆產(chǎn)品開發(fā)負(fù)責(zé)人,不僅帶領(lǐng)企業(yè)完成了在單堆功率、功率密度、無輔助低溫啟動等性能指標(biāo)實現(xiàn)行業(yè)突破的MH170金屬板電堆的開發(fā),更是在2023年上半年實現(xiàn)了公司氫燃料電池電堆產(chǎn)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(yè)究竟如何實現(xiàn)一次又一次行業(yè)突破,并轉(zhuǎn)動起自主電堆的“飛輪”?又是如何在競爭激烈的行業(yè)內(nèi)找出企業(yè)發(fā)展的“破題點”?
苦練內(nèi)功,量產(chǎn)領(lǐng)先行業(yè)的秘密
張家港,驥翀氫能工廠產(chǎn)線,現(xiàn)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(chǎn)品。
“目前產(chǎn)能已經(jīng)排滿,我們正在加班加點趕進度。”江蘇驥翀氫能總經(jīng)理黃利虎介紹道,驥翀氫能張家港工廠占地面積5800㎡,年產(chǎn)能200MW,這里不僅是目前國內(nèi)氫燃料電池金屬板電堆瞬時產(chǎn)能最大的工廠,并且實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈100%核心自主可控。“裝配產(chǎn)線生產(chǎn)的電堆,偏差在0.1毫米以內(nèi),在當(dāng)前國內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先水平。”黃利虎提到,為實現(xiàn)這一目標(biāo),張家港工廠自2021年項目開工以來,便不斷進行全面調(diào)整和優(yōu)化,并在2021年11月正式達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力。
圖|驥翀氫能張家港產(chǎn)線
據(jù)介紹,這里的金屬板激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設(shè)備、密封粘接設(shè)備等都是由其全資子公司研發(fā)制造,目前產(chǎn)線已經(jīng)進化到第五代,是目前國內(nèi)少有的具備生產(chǎn)設(shè)備自主能力的燃料電池企業(yè)。正是由于從裝備制造到電堆生產(chǎn)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(chǎn)線,從而實現(xiàn)產(chǎn)能的快速提升。
伴隨一批MH170電堆生產(chǎn)完成推向測試區(qū),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(shè)立工廠的原因。“張家港氫能產(chǎn)業(yè)起步較早,產(chǎn)業(yè)鏈也較為完善。”作為蘇州市乃至江蘇省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心地區(qū)之一,其涉氫企業(yè)眾多。除氫燃料電池整車產(chǎn)業(yè)外,基本覆蓋了制氫、儲氫、運氫以及用氫等各環(huán)節(jié)。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(chǎn)的電堆產(chǎn)品,驥翀氫能電堆產(chǎn)品在能耗表現(xiàn)、低故障率等方面均獲得市場認(rèn)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(xiàn)產(chǎn)量持續(xù)突破,新品研發(fā)也進入加速階段。作為驥翀氫能當(dāng)前主要產(chǎn)品,MH系列電堆采用國際主流的金屬雙極板技術(shù)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(chǎn)成本低廉等優(yōu)勢。MH170單堆功率目前已達(dá)到216kW,MH290單堆設(shè)計功率260kW,不僅能夠適應(yīng)-39℃以下的極低溫環(huán)境,且基于當(dāng)前主流膜電極原材料體系可在商用車上能達(dá)到15000小時使用壽命,其性能指標(biāo)處于行業(yè)前列。
產(chǎn)品與性能獲得行業(yè)認(rèn)可的背后,源于團隊扎實的創(chuàng)新能力和豐富的行業(yè)經(jīng)驗。驥翀氫能核心成員均來自于有“中國燃料電池?fù)u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(dǎo)了第一代和第二代國產(chǎn)電堆的產(chǎn)品開發(fā)工作。這樣的團隊,讓驥翀氫能有底氣去挑戰(zhàn)行業(yè)頂尖技術(shù),也讓他們有勇氣將產(chǎn)品持續(xù)推向市場。
過去三年時間里,驥翀氫能“苦練內(nèi)功”,在江蘇張家港、河南新鄉(xiāng)、河南洛陽和北京等地為實現(xiàn)產(chǎn)能突破進行產(chǎn)線升級與技術(shù)探索,已實現(xiàn)張家港城市公交、河南新鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)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(jīng)在新鄉(xiāng)和洛陽同步落地中,預(yù)計今年年底到明年上半年完成全線貫通,將進一步提升產(chǎn)品市場競爭力。
轉(zhuǎn)動“飛輪”,持續(xù)打造領(lǐng)先優(yōu)勢
著名管理學(xué)家吉姆·柯林斯所著《從優(yōu)秀到卓越》一書中曾提到“飛輪效應(yīng)”:為了使靜止的飛輪轉(zhuǎn)動起來,一開始必須使很大的力氣,每轉(zhuǎn)一圈都很費力,但達(dá)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(zhuǎn)動,而且不停地轉(zhuǎn)動,這就是著名的“飛輪效應(yīng)”。
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(lǐng)域處于業(yè)界領(lǐng)先,也是為數(shù)不多打通金屬雙極板電堆產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),驥翀氫能耗時多年時間,掌握了金屬雙極板電堆從研發(fā)、裝備制造到量產(chǎn)的全自主產(chǎn)業(yè)鏈,將產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)制造等優(yōu)勢結(jié)合在一起,推動產(chǎn)品核心競爭力進一步在市場應(yīng)用中得到釋放。
其次,通過持續(xù)不斷的涂層技術(shù)創(chuàng)新,徹底解決了金屬板電堆壽命短板,構(gòu)建起電堆技術(shù)壁壘。驥翀氫能研發(fā)出的第四代燃料電池金屬板涂層技術(shù)——“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(yè)中相同測試環(huán)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(yè)界領(lǐng)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(xiàn)了從實驗室走向產(chǎn)品規(guī)模化、商業(yè)化的關(guān)鍵一步。通過全資子公司自主研發(fā)的自動激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設(shè)備、電堆自動裝配設(shè)備等核心裝備,不僅打破了相關(guān)領(lǐng)域被“卡脖子”的挑戰(zhàn),更為企業(yè)不斷升級產(chǎn)線,掌握市場主動權(quán)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
另一方面,以自主可控的電堆核心技術(shù),驥翀氫能實現(xiàn)了跨行業(yè)布局,從“雙碳”視角破解氫能行業(yè)發(fā)展難題。當(dāng)前,驥翀氫能在交通運輸領(lǐng)域已實現(xiàn)渣土車、水泥攪拌車、城市客車、市政環(huán)衛(wèi)車、重卡等車型的應(yīng)用驗證。同時,面向5G通訊站、工廠、醫(yī)院、研究站等對維護業(yè)務(wù)、設(shè)備不間斷運營要求高的場所,研發(fā)出燃料電池固定電源。而在無人機、小型移動電源等更多領(lǐng)域,驥翀氫能也進行著相應(yīng)規(guī)劃布局。
驥翀氫能以氫燃料電池電堆為“飛輪”的核心,從戰(zhàn)略層面持續(xù)“落子”,布局全國,讓“飛輪”持續(xù)轉(zhuǎn)動。“首先要具備氫源及加氫基礎(chǔ)設(shè)施,其次要有具體的應(yīng)用場景和真實需求,最后還需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套,同時要考慮地方政府對行業(yè)的認(rèn)知和支持。”驥翀氫能創(chuàng)始人、董事長付宇博士表示,驥翀氫能根據(jù)這些因素進行了大量調(diào)研和準(zhǔn)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(yè)發(fā)展不斷被“擠水分”的當(dāng)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(yè)奠定競爭優(yōu)勢。
以核心技術(shù)把握破局關(guān)鍵
2014年,亞馬遜創(chuàng)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(yè)務(wù)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(guī)模;三是資本回報率高;四是它能抵抗時間——也就是能夠存續(xù)很多年。當(dāng)你找到這樣一種業(yè)務(wù)的時候,你應(yīng)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(fā)凸顯,全球氫能產(chǎn)業(yè)正迎來真正窗口期。今年7月,中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,上半年,我國氫燃料電池汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量分別達(dá)到2495輛和2410輛,同比分別增長38.4%和73.5%。據(jù)預(yù)測,下半年,我國氫燃料電池汽車保有量可突破2萬輛。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計,燃料電池電堆,在燃料電池系統(tǒng)中的占比約為65%。而據(jù)Frost&Sullivan預(yù)計,全國燃料電池系統(tǒng)市場規(guī)模到2030年有望突破千億元。在付宇看來,氫燃料電池的行業(yè)爆發(fā)拐點將至,關(guān)鍵點在于誰能在補貼退出之后成功實現(xiàn)性能-價格兩方面的持續(xù)領(lǐng)先。這樣的高要求將淘汰掉不具備自主可控核心技術(shù)的企業(yè),而對于驥翀氫能來說,憑借強大研發(fā)能力以及對于市場的持續(xù)布局投入。未來,驥翀氫能將繼續(xù)以電堆技術(shù)作為“飛輪”核心,以多領(lǐng)域、多地區(qū)的全方位布局,帶動更多行業(yè)快速發(fā)展。
來源：中國網(wǎng)科學(xué)
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