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高工年会直击③:16位企业高层“纵论”氢电战略重构

时间:2023-12-12 来源: 浏览:

高工年会直击③:16位企业高层“纵论”氢电战略重构

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收录于合集 #2023年会 61个

           

12月6日,以“战略重构 商业觉醒”为主题的【鸿基创能总冠名】2023高工氢电年会进行到第三天,【杜科新材冠名】燃料电池汽车专场六、【环华氢能冠名】燃料电池发电专场七、【世椿新能源冠名】闭幕式成功举办,16位氢电企业高层分享行业突围路径和企业发展经验。
           

燃料电池及整车


出击商业化

中国燃料电池产业的发展在过去几年已经取得重大进步,产业链的创造力和韧性是无可比拟的。当前燃料电池的发展矛盾已经由技术矛盾转变为商业化矛盾,燃料电池企业已经奔走在推进商业化运营的道路上,以“不等不靠”精神寻找低氢价高应用场景的生态空间,燃料电池的商业化之路也已渐明晰。

在年会现场, 氢晨科技董事长兼总经理易培云博士、氢璞创能董事长欧阳洵博士、新研氢能首席技术官齐志刚博士、明天氢能品牌总经理张健、氢沄新能源总工程师方芳博士、鲲华科技副总裁欧阳端祥、宇通客车燃料电池首席工程师张龙海、杭叉集团副总工程师李元松、 纽威莱中 国区负责人余建光、 高工氢电产业研究所(GGII)所长刘鹏利 详细分享了自己的独到观点:

           

氢晨科技 董事长兼总经理 易培云教授

           

氢晨科技董事长 兼总经理 易培云博士发表了“聚焦氢-电协同  推动行业迈向商业化”的主题演讲。易培云介绍了双碳背景下的能源降碳增氢的氢能逻辑,他表示,工业脱碳、交通脱碳、建筑脱碳等是历史必然。新能源电力尤其深远海风电输送、消纳成为瓶颈问题。未来的氢能利用,不仅是交通、更是氢-电协同全场景。我国要充分发挥新型举国体制,提前破局现有法律法规约束、提前谋划氢能“制-储-运-加-用”全网络、提前布局“核心材料-关键部件-卡脖子装备”全国产化,助力双碳目标,打造继锂电、光伏另一万亿级赛道。

           

从产业发展的情况来看,燃料电池的主要技术已突破、卡脖子问题基本解除。 应用方面,我国局部地区的氢能重卡应用已显现经济性。 燃料电池的商业化模式已初步构建,燃料电池推广要逐渐向“用得起、买得起、用得绿”三阶段跨越。

           

氢璞创能 董事长 欧阳洵博士

           

氢璞创能董事长欧阳洵博士发表“瞄准燃料电池商业化”的主题演讲。氢璞创能在打造行业的生态方面作出了不懈的努力,尤其是在煤焦钢场景和港口物流基地做了不少氢能重卡案例,也在不断探索挖掘其内在的驱动力和关键因素。    

           

欧阳洵分析,以氢璞做的大量应用案例来看,首先煤焦钢氢能重卡应用场景已经趋于成熟。这个场景的主要驱动力就是这些重污染传统企业的环保达标压力大,而且龙头企业都有战略转型的需求;再是主要城市的港口和物流基地也有大量运力要求,驱动力首先是新能源路权,还有一些世界五百强企业在减碳方面展开行动,以及碳积分交易等因素也促进了氢车推广。无论是哪个应用场景,走向商业化的一个必要条件就是金融端的打通。

           

在现场,他还分析了重卡电堆技术发展趋势:大功率(300kW+)、长寿命(30000小时+)、高性能(>4.5kW/L)、低成本(<600元/kW)。从2023走向未来两年,燃料电池的发展路径是清晰的。如从电堆的角度,就是继续降本,优化性能和寿命。

新研氢能 首席技术官 齐志刚博士

           

新研氢能首席技术官齐志刚博士发表了“燃料电池产品进化与落地”的主题演讲,他指出 ,燃料电池产品从关键材料、核心部件到 电堆、系统和 运行策略近年来都有明显的变化和进步,并较快得到落实。 性能、寿命、控制、技术、工艺和性价比提升显著,燃料电池的综合性能已接近商业化产品的要求。

           

虽然由于政策、经济、资金、人才、动机、基础设施、地方保护主义等多种不利因素,燃料电池企业的生存压力和各种不确定性明显增加,但氢能这样一个改变整个能源结构的工程,经历短暂的冷静期可能也是一件好事,有助于行业的健康发展,洗牌会必然出现,有助于企业去除浮躁,踏实投入研发和生产。

明天氢能 品牌总经理 张健

           

明天氢能品牌总经理张健发表“携手氢城联盟 共创零碳都市”的主题演讲。明天氢能大功率燃料电池产品已迭代至第三代,新一代大功率代表产品MTSYS210,采用单堆设计方案,单堆额定功率260kW,峰值功率可达290kW,电堆体积比功率达到5.5kW/L。另外基于氢储能发电市场需求走高,公司还重磅推出第二代兆瓦级发电机组。

           

针对燃料电池商业应用,明天氢能提出“零碳都市”概念,即利用低谷电、以及风电、光电、水电、无法消纳和上网的电力资源,就地电解水制氢,达到绿色储能的目的,搭建城市零碳能源体系;利用绿色制氢及燃料电池技术在城市开展在公交、物流、环卫、机械装备、航运等领域的示范应用,实现零碳都市。目前明天氢能已经与六安邮政、新安江旅游、劲旅环境、极狐供应链、协力未来等安徽省典型氢能应用场景企业,成立“氢城联盟”,逐步实现“零碳城市”的规划。明天氢能希望联合“氢情之士”,携手“氢城联盟”,共创“零碳都市”。

                

氢沄新能源 总工程师 方芳博士

           

氢沄新能源总工程师方芳博士发表了“适用于商用车市场的燃料电池的燃料电池系统特点”的主题演讲。 方芳表示,现阶段车载燃料电池系统在氢耗、功率、寿命和成本4个方面面临现实挑战。 这也意味着商用级的车用燃料电池系统必须做到高能效、大功率、长寿命和低成本。 氢沄新能源的策略是: 从零部件能量回收与电堆运行策略同时入手解决氢耗问题与综合能效问题; 功率大大于整车需求,可同时解决氢耗与耐久问题; 以优选材料+电堆工作点优化+系统控制策略解决长寿命问题; 综合考虑系统成本、用氢成本和维修成本来降低客户的用车成本。

           

以氢沄新能源150kW燃料电池系统为例,这款产品契合整车动力需要,兼顾可靠性经济性。其采用集成式端板优化布局,以膨胀机技术和双引射技术来提高能效、降低成本。现阶段,氢沄新能源已建成了大型标准化工厂,设有燃料电池系统装配线和核心部件生产线等多条产线。公司已完成多款适用于车用和发电用的燃料电池电堆和燃料电池系统的产品开发,功率涵盖50kW-200kW,可广泛用于客车、重卡、物流、环卫及工程车等商用车,并可扩展应用于应急电源、固定发电、储能和分布式能源等场景。

鲲华科技 副总裁 欧阳端祥

                

鲲华科技副总裁欧阳端祥发表“钢铁行业氢能重卡应用实践”的主题演讲。钢铁行业是高耗能、高污染的行业,在碳减排压力下,越来越注重清洁运力,给氢能重卡提供的市场很大。针对钢铁厂运力的“氢”洁优化,鲲华科技不是简单卖系统、车,而是提供整体解决方案,如公司在服务过程中会帮助钢铁厂系统性地优化运输路线,在充分解决其用车需求的基础上,实现包括物流成本、车辆购置成本等成本的下降。

           

鲲华科技在2022年实现了超过150台氢能重卡的装机交付。搭载鲲华系统的这批氢能重卡投运一年多以来,总里程已突破1000万公里。这个运营强度在业内首屈一指,这意味着公司第一代产品的稳定性得到市场验证。此外,鲲华科技两百千瓦平台级燃料电池系统鲲·运200完成了强检检测和出厂装车。预计到2023年底,公司燃料电池系统出货量将是2022年的两倍以上。鲲华科技在车用燃料电池系统领域,正用扎实的应用案例逐步打造出自己的核心竞争优势。

           

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“ 开放合作,互利共赢  共建氢能与燃料电池汽车产业 ”的主题 演讲。他表示,基于碳中和目标和维 护国家能源安全需要,以及中国新能源汽车技术进步驱动,未来十年,我们力争开启一个氢能汽车、电动汽车组成的氢电并存的社会。
           
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”。同时燃料电池汽车示范应用项目推广存在买得贵、用氢贵、加氢难等问题,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,以量变积累质变,掌握价值链关键环节具有话语权和主动性。    

           

杭叉集团 副总工程师 李元松

           

杭叉集团副总工程师李元松发表“燃料电池叉车新突破”的主题 演讲。他表 示, 燃料电池具有效率高、低温性能好、零排放、噪音低、加氢速度快等优势。在适配车型方面,除常规车型外,还适合于越野叉车、重装叉车及正面吊等。

           

杭叉集团作为国内工业车辆行业创新能力突出、制造能力领先、运营质量优异的行业领跑者,氢能叉车累计运行时间>80000h,单台最长运行时间>5000h。今年9月,杭叉联合广晟氢能发布全球首台45吨氢燃料电池正面吊,最大起升高度15120 mm,额定功率110kW,具有智慧安全、稳定可靠、高效舒适、清洁零碳等特点,杭叉通过开发动力跟随、动能回收、势能回收以及动力匹配及最小氢耗控制等技术,成功综合节能30%。

           

纽威莱 中国区负责人 余建光

           

纽威莱中国区负责人余建光 介绍,纽威莱核心技术团队在90年代末期就开始了在燃料电池领域的探索,是全球最早一批展开燃料电池研发的团队之一。 纽威莱燃料电池有三点独 特的技术核心: 1、电堆采用无涂层金属板,自有专利的无涂层的金属板材料技术; 2、自有专利的独特燃料电池系统控制技术和弹性化的软件应用架构设计,确保了纽威莱燃料电池产品更有效的动力输出; 3、开放的流场,提高运行效率和功率密度。         

纽威莱燃料电池可满足多种场景的应用,包括叉车、港口设备、矿山设备和路面车辆等。针对中国市场,经过前期市场培育的纽威莱也取得了进展,有大巴、装载机和港口偏置车头牵引车和以及氢能电源车等项目正在执行,同时公司在积极地和国内合作伙伴探讨落地中国本土化生产。基于未来美国市场Class8级别的重卡市场,目前纽威莱正利用第九代电堆技术来研发大功率燃料电池发动机,继续沿用公司的双系统控制策略,从而满足这一车型的高速长距离运行需求。第九代电堆产品OS-3X-145,最大功率可达170kW。

           

高工氢电产业研究所(GGII)所长 刘鹏利

           

高工氢电产业研究所(GGII)所长刘鹏利发表了“中国氢燃料电池应用现状及市场前景分析”的主题演讲。刘鹏利表示,从氢能政策的表现来看,地方一片火热、中央相对冷静,从国家示范城市群及科技部“氢进万家”项目,都对氢车的推广数量提出了明确要求,氢能上游绿氢规划落地项目远超国家发展目标。

           

从市场表现来看,根据交强险数据,截至2023年10月底,国内氢车保有量达到1.8万辆,已经超过美国;预计全年氢车上牌销量在6000辆上下,不及行业预期;近年来,氢车系统装机量及单车功率持续提升;从技术示范到商业示范,重卡和冷链物流车成为示范主力;非车用方面,示范进程加快,市场基数小、增速快,尤其氢储能发电产品成燃料电池厂商新增长点。    

           

对于产业未来发展前景的分析,刘鹏利表示,风光装机潮下,绿氢产能即将出现相对过剩,有望带动氢价下降,促进氢车推广;氢储能发电方面,短期机会在副产氢优势地区,长期看好风光优势地区绿氢储能发电,2030年国内燃料电池储能发电累计装机规模有望达5GW;随着制氢加氢政策松绑,将进一步降低用氢成本;在燃料电池降本+技术进步+氢价下降+政策支持下,预计到2025年中国氢燃料电池产业链市场规模超一百亿元,到2030年中国氢燃料电池产业链市场有望增长到千亿元规模,2022到2030年年复合增长率近40%。

材料及关键部件、装备


守好质量关

燃料电池的商业化突围离不开材料及关键部件、装备的协同进步,以双极板为代表的核心部材进一步推动从原材料体系到精益化生产的提质降本;以空压机为代表的BOP正在助力推进系统性能的革命性优化;生产与测试设备方面,装备企业更加深度地参与到氢电产品的生产升级和技术迭代,氢电产业链已经迈进高质量发展的新阶段。

在年会现场, 杜科新材总经理郑健保、 海德韦尔董事长顾茸蕾博士、 环华氢能总经理邓亮、世椿新能源销售总监许昌、华熔科技总经理周志强、超音速股份董事长张俊峰详细分享了产品策略及解决方案:

杜科新材 总经理 郑健保

           

杜科新材总经理郑健保 指出,当前燃料电池行业处于应用场景探索、零部件选型、电堆系统优化的发展阶段,在接下来两年将进入提高使用寿命,降低各部件成本,行业小规模洗牌的周期。 降本路径主要包括提高各零部件性能,减少材料用量; 延长电堆各部件的使用寿命,避免维修和换件费用; 降低设备投资成本,提高生产效率; 零部件规模化生产,降低设备和人工平摊成本等。  
  
杜科新材在模压双极板方面已完成客户多套模具的开发和产品供应,产品在性能和品质上表现优异,用胶业务和模压复合石墨板业务在氢能领域不断取得新的突破。现阶段公司已经建成了年产100万组模压石墨复合板的产能,正在加快模压石墨复合板的市场开拓,经过配套客户充分测试验证之后,争取在2024年形成大批量出货。

    

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 “降低氢耗,提高市场竞争力” 的主题 演讲。 他表示,随着电堆功率的增加,电堆效率会相应地减少,空压机等其他“寄生”能耗会相对增加,导致系统效率减少,膨胀机能量回收可以降低空压机功耗需求。 海德韦尔带膨胀机的空压机效率第三方测试已经达到137.4%。 公司VSEC30产品在客户端完成了8个月的各种测试,返回件复测性能误差在1%以内,体现了高度的稳定性,同时针对膨胀机的喷水耐久试验完成了上万小时,证明了膨胀机在耐水环境下的可靠性。

公司对一款300kW电堆进行匹配,如果用两级压缩,整个系统的输出最大不会超过240kW,用膨胀机可以将功耗降低到38kW变成一个250kW的系统,增加12kW的净输出,预计给客户节约3.6万元的系统成本。 膨胀机应用在2MW发电系统,整个发电系统可以降低900kW的功耗,降低270万元的系统成本。 他最后表示,去年开始膨胀机项目在快速地增长,尤其在120KW以上的系统应用上,并预测2025年-2026年膨胀机装机量会超过两级压缩。     

环华氢能 总经理 邓亮

           

环华氢能总经理邓亮发表 高性能、低成本、绿色环保柔性石墨双极板量产工艺浅谈 ”的 演讲,他表示,从双极板技术路线来看,国内已有多家电堆公司使用柔性石墨双极板,柔性石墨双极板代表未来的技术潮流与发展趋势; 从技术要求来看,目前国内外行业技术指标要求比2021年DOE标准要高2~3倍。 环华 氢能率先在佛山南海实现了柔性石墨板本地化规模量产、技术全自主化、原材料全国产化、关键产线设备全部自制、全工艺流程绿色环保无排放,快速高效地实现了自主技术与生产相结合。  

           

具体来看,环华氢能在柔性石墨板领域具备五大优势:1、高导电纳米复合浸渗配方;2、柔性石墨双极板批量化精密制造工艺;3、极板流场结构仿真设计;4、高效环保无水清洗工艺;5、自主研发自动化产线设备。公司对所生产双极板的微观结构、表面特征尺寸及流道深度、接触电阻、腐蚀电流密度、抗弯强度、气密性检测等物性参数进行了系统测试和分析,均表现优异。    

           

世椿新能源 销售总监 许昌

           

世椿新能源销售总监许昌发表了“乘氢能源东风,装备顺势而为”的主题演讲,他表示氢电装备领域要有担当、有所做为。世椿新能源集中精力围绕四大关键核心工艺技术,具备了膜电极封装解决能力、双极板封装工艺解决能力、电堆、系统组装工艺解决能力、电解槽生产工艺解决能力。

           

世椿新能源根据客户需求和行业痛点,不断改进创新产品。膜电极封装可以帮助客户解决膜电极在整体在搬运时5合1贴合,气泡、褶皱等工艺问题;双极板封装工艺可实现自动识别产品平面度参数,自适应点胶,点接头无缝连接,点胶精胶±0.03mm等,电堆、系统组装工艺能够实现堆叠精度±0.15mm、钢带折弯、绑带、焊接自动作业完成、电堆预压后快速自动气密检测等;在电解槽生产工艺解决方面拥有电解槽点胶机、电解槽膜电极封装机、电解槽电堆组装压机和电解槽电堆组装生产线等产品。

           

“世椿新能源是一家专注于氢电与氢能装备一站式解决方案整体的服务商,公司愿与行业企业建立深度战略合作,深度参与生产工艺升级迭代,为整个氢电、氢能行业更好更快地发展出一份力。” 许昌说。

           

华熔科技 总经理 周志强    

           

华熔科技总经理周志强 表示,燃料电池未来会往高电位、高温方向持续发展,然而电势对金属材料的耐久性影响很大,高电势下的双极板更易发生腐蚀,在同样工况下,石墨基本不受影响。 基于石墨双极板的成本占比,他认为降本途径在于: 双极板特征设计、双极板成型工艺选择、可替代材料。
华熔科技现拥有标准厂房8万平方米,拥有发明专利80余项,仅双极板领域申请专利50余项。 经多家 客户使用验证证明,华熔科技双极板配套的整堆性能衰减最小,且在耐乙二醇、耐老化、耐压、寿命等多项指标中排名最优。 华熔科技目前产能2.0万片/天,年产能超600万片,2023年出货量达400万片。 公司未来发展方向是: 1)保证性能前提下,开发高性能低成本材料,提高电堆升功率; 2)开发燃料电池用其他领域碳产品,如柔性模压板,碳复合材料,GDL等; 3)开发可应用于电解槽石墨极板; 4)通过改进生产工艺等方面,持续降低成本。

       

超音速股份 董事长 张俊峰

           

超音速股份董事长张俊峰发 表“AI机器视觉助力燃料电池数字化生产”,他 在演讲中表示,超音速是专注于AI机器视觉智能装备的国家高新技术企业,公司为氢燃料电池全产业链提供视觉解决方案和视觉检测设备,协助客户提高生产质量和检测效率,拥有氢燃料电池质子膜尺寸测量及缺陷检测系统、膜电极CCD检测机、双极板CCD检测机、电池堆全尺寸检测机等检测装备矩阵。

           

超音速的技术流程+核心优势包括:1、大幅面高速线扫描技术&3D点云图算法;2、超音速AI模型;3、氢燃料电池检测AI通用平台;4、氢燃料电池全工段,极致性能,模糊逻辑算法;5、机器视觉系统集成能力。这些产品技术的应用,将为客户解决了此前只能靠抽检来推断产品性能的不确定性,从而实现实时在线的监测,实现数字化生产。

 

2023 高工氢电年会现场

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