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高工峰会第三天直击:14位大咖献策氢电“稳定生长”之道

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发表于 2023-6-15 10:35:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
身处发展初级阶段的氢电企业,如何保持稳定的持续性增长,从而抵御行业周期的波动,甚至在行业周期底部谋求更多逆势发展的机会?
6月12-14日,2023(第五届)高工氢电产业峰在常州盛大举行。本次大会由高工氢电、高工氢电产业研究所(GGII)主办,常州西太湖科技产业园管委会指导,常州氢湾承办。
会议进入第三天,【鸿基创能冠名】闭幕式专场和【隆深氢能冠名】系统与零部件专场举行,两大专场14位演讲嘉宾对企业发展理念、竞争模式和产品价值进行了梳理和定位,为提质增效重塑竞争力献策,为未来更大的发展积蓄蓬勃力量。以下是他们的核心观点:
【鸿基创能冠名】闭幕式专场五
稳定生长,穿越周期
行业领先企业正在通过一系列创新突围、多元业务布局,探索可持续发展的商业模式,以实现稳定生长,有利对冲国内氢电市场周期性的波动。
鸿基创能副总经理兼董事唐军柯博士
鸿基创能副总经理兼董事唐军柯博士发表“强‘心’固基在爆发前夕”的主题演讲。燃料电池处在爆发前夜,核心材料膜电极面临着单位千瓦成本降低、批量制造及质量能力6Σ提升、可靠性验证、市场开拓等一系列极限的挑战,需要业界共同努力做好。
鸿基创能团队开发了国际领先的CCM阴阳极双面直接涂布技术、膜电极一体化成型技术、膜电极自动化快速封装技术,结合精益制造提升产品一致性及良率,实现了卓越性能及极具竞争力的成本。公司膜电极产品具有低铂载量、高性能、长寿命、低成本优势,其中已规模化生产的产品有SER、XER;当前正在稳步推进国产化进展,推出了D系列的膜电极;也在积极推进下一代膜电极,有两个不同的型号NER.A、FER.P,性能有很大提升;电解水制氢膜电极也有显著进展。
市场拓展方面,针对商用车领域,2020 年投产至今,鸿基创能膜电极已完成超过3000台燃料电池汽车装车并投入使用,涵盖了重卡、物流、市政工程车辆(例如洒水车)、公交、城际客车,总运行里程超过5000万公里。在乘用车、船舶、固定式发电等其他领域,鸿基创能膜电极产品也在持续运行中。
宇通客车燃料电池首席工程师张龙海
宇通客车燃料电池首席工程师张龙海发表了“燃料电池商用车研发与产业化”的主题演讲。他表示,目前国家燃料电池汽车示范应用项目有两大关键任务:其一是因地制宜,实现“推广模式可持续”;其二是通过技术创新和技术突破,实现“产业链自主可控”。
目前燃料电池汽车示范应用项目推广的难点在于买得贵、用氢贵、加氢难,在推广上应采用“宜氢则氢,宜电则电”的策略,探索出可持续推广的应用场景;在建立完整的燃料电池产业链上,关键是要通过技术突破,来占据产业制高点,从而做到产业链自主可控。
对于燃料电池汽车产业“可持续”与“自主化”,宇通客车进行了积极探索。宇通客车是国内最早一批开展氢燃料客车研发生产的企业,已推出包括客车、公交、环卫、重卡、轻卡等车型在内的全系氢燃料商用车产品;围绕氢能与燃料电池汽车产业链关键环节,与企业、高校、科研院所协同创新,组织开展多项科技攻关,在逐步实现关键领域自主国产化。目前宇通已累计推广氢燃料汽车超过1200辆,安全运营超过5800万公里。同时经过研发积累,取得了162项专利,形成45项标准,倾力构建自主可控全球一流的氢能生态。
宁波绿动副总经理李从心博士
宁波绿动副总经理李从心博士发表了“从示范到规模化应用,如何再上新台阶?”的主题演讲。他从氢燃料电池汽车产业现状与发展趋势和国电投氢燃料电池汽车产业自主创新实践这两个层面分享了自己的思考。
李从心表示,与国外着重去推广氢能乘用车不同,国内的重点则主要放在氢能商用车方面且重型化趋势明显;虽然现阶段国内的氢能乘用车现阶段市场占比较小,但其在后期渗透率将大幅上升。与国外相比,国内在氢能乘用车领域的燃料电池系统技术水平、整车性能与国际水平差距在缩小。国产燃料电池系统逐渐向大功率、单堆集成、更高运行温度、较高运行压力、无加湿的技术方向发展。
现阶段,国电投正在构建自主化技术体系,打造完整自主化产业链,推动规模化氢能应用落地,公司已经实现了燃料电池关键材料和核心部件自主化。应用端,国电投在推动燃料电池客车示范应用先行,对燃料电池技术验证起到了关键作用;推动氢能城市冷链物流、固定路径卡车的应用,让燃料电池系统在复杂工况及极端环境下可靠性得以验证和优化;推动氢能乘用车的应用,牵引燃料电池高难度技术快速发展和促进降本加速。最后,李从心还对燃料电池未来的降本趋势进行了预测:至2025年,系统成本将降至1元/瓦。
清极能源副总经理兼技术总监叶长流
清极能源副总经理兼技术总监叶长流发表了“国产化高质量发展加速燃料电池汽车市场化落地”的主题演讲,他重点分享了佛山市南海区推广燃料电池车辆的经验。目前广东已建成加氢站57座,推广氢燃料电池车辆2900多辆,其中佛山有2000余辆,其中有60余量燃料电池环卫车在运营。佛山市坚持双碳政策,出台政策、鼓励采购应用燃料电池环卫车,因地制宜的打造可复制的燃料电池环卫产业商业化模式, 为国内氢能产业技术标准化、业务标准化建设提供标杆式样本。
叶长流表示,燃料电池汽车市场化落地的四大影响因素分别为:氢价、氢耗、国产部件高质量发展和产业链上下游协同。佛山市通过加大投资建设氢能基础设施、补贴氢价、鼓励多种氢能应用,同时引进、孵化氢能企业、鼓励企业自主创新,不断提升国产化领部件质量。同时,佛山完整布局了燃料电池八大核心零部件企业,包括催化剂、扩散层、双极板、电堆、空压机、氢气循环系统等。通过产业链上下游协同研发,使得氢能应用成本和氢耗不断降低。
目前,清极能源燃料电池电堆与动力系统产品范围覆盖50-350kW,已经形成了完备的产品矩阵可以满足乘用车、商用车全系列车型的需求,实现全功率、全系车、全场景、全覆盖。尤其在燃料电池物流车及环卫车领域,清极能源进展迅猛。
氢蓝时代董事、常务副总裁曹桂军博士
氢蓝时代董事、常务副总裁曹桂军博士发表“燃料电池应用实践”的主题演讲。曹桂军分析,目前燃料电池系统应用主要集中在重卡、客车、物流车等交通和发电领域,对燃料电池系统的应用提出的要求极为苛刻。企业需要对燃料电池系统、关键零部件进行核心技术攻关,提高系统的性能和可靠性,并满足当前市场的降本需求。
氢蓝时代致力于研发生产具有市场竞争力的氢燃料电池系统、电堆和关键零部件,公司产品正向开发能力和核心技术指标稳步提高。其中在系统方面,通过阳极总成、自增湿、阴极动能回收、水热管理优化、系统轻量化设计等方面的技术攻关工作,提高系统集成度和系统质量功率密度;电堆方面,“金属堆+石墨堆”双驱布局,实现自主电堆产品应用的全覆盖;具备膜电极自主开发能力;并搭建了膜电极、短堆、长堆、环境测试等一系列检测能力。
公司坚持技术和市场双轮驱动,与国内十余家知名商用车企业持续建立并深化合作关系,配套的逾三十款燃料电池车型纳入国家推荐车型目录,在港口、矿区、钢厂、电厂等交通领域场景推出了多个可复制的应用场景。在会议现场,曹桂军详细分享了氢蓝时代配套公交车、重卡、工业车辆、通勤车、物流车的投运案例,以及氢能调峰发电、分布式热电联供、氢电储能等一批示范项目案例。
氢晨科技总经理助理郭维平
氢晨科技总经理助理郭维平发表了“氢能行业进展与燃料电池商业模式的探索”的主题演讲。他表示,氢能将带来第四次能源革命,降碳增氢是未来趋势,双碳背景下,氢能是能源转型的纽带,双碳战略实施的路径是氢-电协同降碳,对氢能利用最终会形成氢-电协同的氢能产业图景。
作为一家专注于高密度燃料电池电堆研发、生产、销售及总体方案的高科技企业,氢晨科技自成立以来一直坚持走正向研发与自主创新的道路,公司研发生产的大功率金属板电堆出货量名列国内前茅。公司定位为主打“氢-电”转换的关键环节,以金属板电堆和PEM电解槽为核心产品,致力于打通双碳战略下“风-光-氢-储-车”的产业链关键环节。目前,公司开发了针对乘用车、公交车/大巴士、中/重型卡车用的100kW、120kW、150kW、230kW、300kW系列化燃料电池电堆。特别是,氢晨科技在国际上首次将叠装片数超过500节,功率超过300kW,功率密度达到6.2kW/L,设计寿命超25000h,达到国际先进水平,通过数十项车规级测试。
对于燃料电池的商业模式,郭维平从燃料电池汽车的运营模式,风电光伏资源补贴模式,低成本氢的纯商业模式等多维度进行了分析,其结论是,在政策的引导下,燃料电池在氢源丰富,氢价适宜的地区完全具备商用可行性。当氢源富集区氢气加注不超过25元/kg时,燃料电池商用车具备大规模推广应用的基础,可通过运营的收益来补贴购置成本。未来,燃料电池在船舶、机车、飞机、海上能源岛、绿电制氢+西电东送等领域具备广阔的应用前景。
上氢能源董事朱培军
上氢能源董事朱培军发表“共谋发展,技术促降本,氢能车市场商业化落地”的主题演讲。上氢科技是海归专家和高端科技人才为核心创建的高科技企业,2022年入驻上海自由贸易区临港新片区,成为第一家all-in扎根临港的燃料电池系统企业。公司所自主开发的单堆引射器技术氢燃料电池系统功率覆盖6kW~260kW。公司临港基地已具备年产10000套燃料电池系统生产规模。
成本方面,以主产品120kW燃料电池系统为例,上氢能源产品成本可控制在2500元/kW以下,今年内预计可接近2000元/kW,远低于行业平均成本价格。在商业化探索方面,上氢能源在不放弃氢能重卡、氢能渣土车的同时,认为氢能通勤班车是一个可以切入的窗口。公司交付的上海市第一个市场化氢能通勤班车商业项目,由临港捷运交通自今年2月运营至今,运营时间内无故障,累计运行里程已超12万公里,且已经实现了收支平衡,具备可复制可持续商业化推广条件。未来1-2年,公司会将自身打造成为上海市和全国氢能通勤客车燃料电池系统头部制造供应商。
氢电应用端亟待解决三大问题:氢能车成本过高(购置成本和使用成本)、缺乏可推广可复制市场化应用项目、企业估值虚高,融资困难。对此他建议,技术促降本,产业链零部件加大降本力度;商业化运营思维,抛弃纯靠补贴思维;甄别同质化项目,赋能早期黑马。
新研氢能研发副总经理赵红英博士
新研氢能研发副总经理赵红英博士发表了“燃料电池勇攀高峰”的主题演讲,他从氢能行业现状及发展机遇,金属板电堆所面临的行业挑战和新研氢能在氢能行业的探索三个层面分享了自己的思考,并表述了对燃料电池“勇攀高峰”的展望。
赵红英表示,金属板电堆制造在不同环节所面临的的挑战也有所不同,具体来看,在金属极板制造环节,极板制造在往伺服冲压的方向发展,这对设备企业和模具企业的配合提出较高要求;在镀膜环节,镀膜均匀性,寿命成为技术痛点;密封环节,材料的选择和粘接工艺可维修性是挑战;膜电极及电堆外围材料一体化封装及工艺仍有很大挑战。
新研氢能聚焦新能源材料、氢能、燃料电池和储能技术的开发和应用,公司核心产品包括多款金属极板、2kW-200kW电堆、2kW-240kW燃料电池模块、36kW-160kW燃料电池发电系统、50W-300kW燃料电池及电解槽相关测试设备,可应用于汽车、叉车、船舶、无人机、便携式电源、备用电源和分布式发电等多领域。
【隆深氢能冠名】系统与零部件专场四
高集成化与极致氢耗
燃料电池系统与BOP降本趋势和技术进步更加明显:1)在BOP和核心材料国产化加速的趋势下,有企业预测,到2025年燃料电池系统成本估计能降低到1000元/kW,2030年预计能降到200元/kW。2)当前系统需求集中在110-120kW,未来1-2年内150-200kW系统需求会上升;BOP中空压机膨胀机应用在加速;随着引射器方案的逐渐成熟,已有企业在尝试去掉氢循环泵;增湿器环节,技术核心膜管材料的自主化在走高,部分企业在尝试自增湿。
隆深氢能总经理丁彦春
隆深氢能总经理丁彦春发表了“从氢到电,氢电装备综合解决方案进阶思考”的主题演讲。丁彦春表示,燃料电池从材料到系统的制备过程中,不同环节对设备和工艺的要求存在一定差异。具体来看,膜电极小试线要考虑尺寸兼容性,燃料电池与PEM电解槽的膜电极的兼容性,并提升合格率;膜电极中试线及量产线需要考虑分条、涂布、转印做到尺寸兼容,五合一、七合一做到快速换型,对良率要求更高;石墨板和金属板产线都对尺寸兼容性、工艺成熟度和合格率有较高要求;电堆组装需要考虑尺寸兼容性,提升叠堆精度与合格率,以及控制产能降低成本。
鉴于当前的燃料电池产业尚未真正进入规模化量产阶段,丁彦春建议企业在选择产线的时候要量力而行,不要盲目追求过高的产能从而带来资金压力,最好把钱用在研发技术和打磨产品上,预留4个月上生产线的时间就够了,先活下来,才能走得更远。
现阶段,隆深氢能已具备成熟的膜电极(MEA)生产及检验,小试/中试/整线设备交付能力;具备GDL从碳纸浸胶、热压,疏水、烘干、烧结、MPL涂布、烘干、烧结等设备交付能力;具备双极板生产、电堆装配、发动机装配等方面的设备的交付能力,同时具备为用户提供质子交换膜燃料电池整线交付能力,公司已经逐渐发展成为从氢到电的氢电装备综合解决方案提供商。
福田汽车燃料电池客车产品总监、燃料电池系统专家王超
福田汽车燃料电池客车产品总监、燃料电池系统专家王超发表了“燃料电池汽车供应链的共性问题及应对策略”的主题演讲。他指出,目前燃料电池车的发展,绝大部分都是靠政策在推动,尤其是商用车方面,总保有量3300万辆左右,占交通领域的10%,但碳排放几乎占了一半,所以商用车的绿色发展确实对碳达峰、碳中和目标有很大的作用。
实际运营下来,氢车推广最大的问题还是在加氢环节,加氢站数量远远不够,加氢效率太低,加氢等待时间太长。从具体场景分析,干线物流主要是快递快运类,属于长距离高速重载工况,如果没有政策还是偏贵,需要碳交易等手段的支撑;支线物流主要是中短途重载工况,运距在300~500公里,目前整体价格和柴油车相当,预计会在2025年没有补贴的时候有费用的上升,但到后面随着车辆的稳定性和整体价格的降低,也会逐渐跟柴油车相当;公交车场景和旅游客运场景主要是考虑了中央政策补贴的支撑,目前车辆运营成本偏高,但减碳效果明显,以北京为例的地区对柴油车新指标已经缩减,整体权衡下氢车存在替换空间。
福田汽车认为,目前国内氢燃料电池汽车产业已经初具了雏形,处于规模化的前期。燃料电池产业链技术层面,整体看来有一定进步,不过产业链虽然全,深度却不够深,或者说产品性能上没有摸索到位。福田汽车的应对策略是立足京津冀、拓展全国市场,从车端到相关的关键零部件都要做深入的研究和开展,目前也成立了关键零部件子公司,整体来说就是把握核心零部件,把控整车价格和质量,让氢车得到真正广泛的推广。
海德韦尔董事长顾茸蕾博士
海德韦尔董事长顾茸蕾博士发表“压缩+膨胀,共同提升燃料电池动力系统的竞争力”的主题演讲。燃料电池汽车去年以来呈现两大特点,一是销量显著增长,二是氢能重卡的应用在增多。氢能重卡是燃料电池汽车真正值得推广的一大场景。在氢能重卡系统功率方面,当前最热卖是110-120kW系统,未来1-2年内150-200kW系统需求会上升。100kW系统以上空压机寄生功耗明显开始增大,膨胀机进行能量回收能起到降低功耗的作用。用膨胀机代替两级压缩空压机,既可以降低系统成本(用较小电堆来实现同样系统输出),又可以降低运行成本(氢耗更低)。
空压机在2018年由外资独供,2019年自主品牌开始进场,产品降幅程度非常明显,到2022年时某种程度较过去五年降低了90%左右,未来还会进一步降低。空压机的降本速度满足现在整个燃料电池系统降本的需求目标。
海德韦尔是一家500强涡轮增压器背景的本土化公司,产品空压机/膨胀机已广泛应用于公交、重卡、船舶和轨道交通方面。比如其VSEC30—带膨胀机的空气压缩机,在大功率燃料电池系统上已连续运行超8个月(2022.9-2023.5),功耗减少30%以上,效率、启停、寿命、流量、功重比等各方面均处领先地位。最后他补充并总结,纯电动汽车性能提升,燃料电池汽车(60kW-110kW区间)推广受到挑战;目前奖补政策的功率上限110kW应该成为下限,才能防止劣币驱除良币;空压机成本下降速度快于系统成本下降速度,已经具备2025年竞争力;海德韦尔膨胀机已经通过长时间的考核,性能质量成本都满足客户要求。
华工激光氢能事业部总经理杨田
华工激光氢能事业部总经理杨田发表了“激光技术助力金属双极板智造升级”的主题演讲,他表示激光在氢能领域有广泛应用,特别是在高性价比的双极板领域,到 2050 年,双极板需求量将达到15-25亿片。激光焊接工艺是实现金属双极板批量、低成本制造的重要手段,有助于提升燃料电池的性能和降低成本。
当前大幅面超薄金属板激光焊接微控制技术有三大难点:1、极板流道复杂、流场点密集、治具设计敏感;2、超薄金属板易焊穿、熔池发黄、背痕不一致;3、焊缝质量难控制、熔池深宽比难控制。华工激光提出采用大幅面超薄金属激光柔性治具、光束控制、加工轨迹等微控制技术,可有效解决焊接过程中焊偏、焊穿、焊烟问题。
华工激光在氢能装备智能制造领域具备了四大核心能力,分别为:金属双极板智能工厂、金属双极板组焊线、氢能行业标机和智慧物流系统解决方案。金属双极板产线量产效率可达到30S/片,50万片/年;钛材双极板产线出货量国内第一,占国内80%以上,实际出货300万片以上。不锈钢双极板实际出货200万片,行业连续生产和实际上车测试已达5万公里。
魔方氢能源常务副总经理杨海军
魔方氢能源常务副总经理杨海军发表“魔方‘H2’助力氢能”的主题演讲。魔方氢能源以氢燃料电池“全系列产线、辅助零部件”为主线发展,助力行业产业化。辅助零部件方面,公司推进CVM、增湿器的应用,解决国家卡脖子技术。CVM有10款产品可供选择,采样通道从36到239,具备断线检测功能和交流阻抗检测功能;2019年至今,公司CVM累计交付已突破1.8万套,为国内30多家氢电企业进行配套服务;
增湿器方面,膜管自主开发;产品平台标准化,覆盖15-250kW系统需求;目前具备1000套月交付能力,可随时跟进市场需求扩产;可根据客户实际增湿需求/系统结构定制化开发。魔方氢能源投资建设了测试中心,一期投资3000万元,占地2000㎡,可以完成从原材料、零部件、系统三大层级的测试与评价。
公司现拥有江苏无锡(2022年迁址后的新总部)和湖北武汉(全资子公司,2021年3月成立,现已投用)两大研发生产基地,厂房总面积约12500㎡。其中江苏无锡基地主要专注CVM和增湿器的产品研发、制造与服务;湖北武汉基地主要专注氢燃料电池与PEM电解槽相关设备产线的研发、制造与服务。
鸾鸟电气总经理陆路明
鸾鸟电气总经理陆路明发表了“氢循环系统集成方案设计”的主题演讲。陆路明表示,集成引射器的核心优势在于去氢泵的全功率覆盖,可以做到极致尺寸、高集成度和超长质保,真正实现零寄生功率,从而助力燃料电池企业降本提效。当前,引射器的瓶颈在于难以实现低功率段的覆盖。鸾鸟电气通过二维&三维文丘里管设计及仿真、引射器全模型仿真、氢气引射系统总成开发等方面的努力,让引射器可满足燃料电池系统从低功率到高功率的全覆盖。
在陆路明看来,随着引射器方案的逐渐成熟,燃料电池氢气路BOP子系统已经可以去掉氢泵,不需要任何噱头,燃料电池去氢泵方案未来可以给客户带来巨大的价值。近期,鸾鸟电气开发的引射器集成系统已经通过国内某客户300kW燃料电池系统的技术验证。
现阶段,鸾鸟电气已经开发出基于用户多样化需求的适配5~300+kW系统产品系列,具体包括氢气引射循环系统总成、氢气集成引射器、供氢模块、气水分离器、单向阀、加热排水/气电磁阀、泄压阀等产品,均全部拥有自主知识产权,均已通过第三方CNAS认证,广泛覆盖客车、乘用车、卡车、专用车、工程机械、叉车、船舶等应用场景。

来源:http://www.yidianzixun.com/article/0p4PfJUm
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