我国燃料电池技术革新进程加快
2023-07-31 10:04 [储能] 来源于：中国能源报 作者：仲蕊
导读：我国燃料电池企业加快布局、坚持正向开发，燃料电池技术自主化程度逐渐提高，创新型产品不断涌现，产品性能逐渐赶上或超过国外先进水平。 近年来，在国家一系列重大项目支持下，我国燃料电池企业加快布局、坚持正向开发，燃料电池技术自主化程度逐渐提高，创
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我国燃料电池企业加快布局、坚持正向开发，燃料电池技术自主化程度逐渐提高，创新型产品不断涌现，产品性能逐渐赶上或超过国外先进水平。
近年来，在国家一系列重大项目支持下，我国燃料电池企业加快布局、坚持正向开发，燃料电池技术自主化程度逐渐提高，创新型产品不断涌现，产品性能逐渐赶上或超过国外先进水平。
技术工艺持续迭代
工信部数据显示，2022年，我国燃料电池系统装机量为506.9兆瓦，同比增长191.7%；2023年6月，燃料电池系统装机量为71.8兆瓦，同比上升33%。国金证券分析指出，今年，我国燃料电池装机规模预计将呈高增长趋势，在政策细则落地叠加产业链成熟度提高背景下，行业放量增长确定性强。
市场规模扩大的同时，燃料电池产品核心零部件及关键材料相关技术持续迭代。“作为氢燃料电池核心部件之一，膜电极的高性能、长寿命对于燃料电池商业化进程具有重要意义。”江苏氢导智能装备有限公司总经理邵孟对《中国能源报》记者表示，“今年以来，我国膜电极在技术、降低成本和性能方面均有大幅提升。在生产工艺方面，越来越多的厂家采用直接涂布工艺和卷对卷封装工艺，大幅提升了生产效率，减少了生产成本。同时，也出现了单电池这样的新工艺。当前，膜电极产能较之前也大幅提升，部分头部膜电极企业产能已达到400万片／年。”
以氢导智能公司为例，邵孟介绍，经过对膜电极的一种制备工艺——CCM直接涂布工艺和设备进行深入研究，目前推出了全新直涂设备，产品各方面性能都在同行中处于领先地位。在质子交换膜封装方面，氢导智能公司推出10片/分钟-20片/分钟的高速高精度膜电极封装设备，并已积累了丰富的量产经验。
上海捷氢科技股份有限公司总经理卢兵兵对《中国能源报》记者表示，经过行业上下游多年共同努力，国内燃料电池企业在系统设计、电堆设计以及核心零部件等层面都取得了长足进步，相信随着国内应用场景及规模的不断增长，我国燃料电池产业也能像光伏、锂电一样走到世界前列。“在核心技术方面，捷氢科技已掌握系统集成、电堆设计、双极板和膜电极设计等并实现系统、电堆和膜电极的自主生产。”
产业链降本显著
受访专家指出，经过近十年的发展，我国燃料电池已实现一级部件的国产化与规模化生产，包括膜电极在内的燃料电池核心零部件技术性能与降本幅度、产业链投资布局、产业发展规模等方面都取得显著进展。
卢兵兵表示，近几年来，燃料电池成本降幅明显，从2017年前后的1.6万元/千瓦-2万元/千瓦，已降至去年的4000元/千瓦，且未来还会持续下降，燃料电池整个系统成本也会相应降低。
“为进一步实现降本，未来产业应抓住更多潜在降本机会。”卢兵兵指出，首先是规模，与锂电行业一样，规模降本可以为整个行业带来最大降本幅度；其次是通过工艺、技术、材料、方法的突破，比如用活性更好、寿命更长的催化剂，以及更少催化剂载量来实现燃料电池同样的功率输出，以减少铂的使用量，从而实现降本。
国产化替代与标准规范的协同也不可忽视。卢兵兵表示，国产化替代中技术突破尤为关键。“在制造和测试环节持续突破工艺设计以实现降本。在标准规范协同方面，有标准就意味着硬件、管控有确定指标，在此基础上，上下游可以较好分工合作，协同设计燃料电池系统、电堆及核心零部件等。例如，加氢站的标准规范和燃料电池大批量商业化应用相衔接，可实现巨大降本。”
需要注意的是，在供应链国产化方面，现阶段部分膜电极核心原材料仍依赖于价格较高的进口产品。卢兵兵强调，在膜电极核心原材料方面，随着我国企业在催化剂、质子交换膜、气体扩散层领域的不断布局，2022年，部分企业已实现采用国产产品；2023-2025年期间，产业需结合国家燃料电池示范城市政策相关要求，持续提升全国产化材料电堆的产销。
邵孟认为，目前，燃料电池处于产业化早期，却需要和传统内燃机直接竞争，这两个产业体量差别很大，现阶段燃料电池很难在成本上和传统内燃机相比较，且目前还有不少技术瓶颈没有突破，相关配套生态圈的打造也需要一段时间。
企业盈利可期
虽然燃料电池在实现规模化、商业化方面仍面临诸多挑战，但产业预期整体向好。“近几年，越来越多的初创企业、上市公司、海外归来创业人员进入燃料电池领域搞研发。目前，我国燃料电池整体性能与国外相比差距越来越小。”卢兵兵强调，随着国产化替代进程加速，国产化材料在满足燃料电池电堆性能、可靠性和寿命的要求后，国内的电堆和膜电极企业还可以拉低进口材料由于技术垄断所带来的高毛利，逼迫进口材料快速降价。
邵孟认为，行业需要有了解产品、了解市场的创新型车企来共同创造优秀的燃料电池车、深度开发燃料电池的商业及附属价值，避免一味和内燃机做成本竞争。“汽车产业的规模经济效应很强，可以从需求端拉动燃料电池行业的体量和技术升级，带动整个产业链降本，从而实现盈利。”
卢兵兵指出，未来，产业应创造条件，让燃料电池国产化材料应用到更多电堆和车辆中，获得实际应用反馈，给上游提供相应的质量、性能以及整个产品的使用信息，以实现技术不断迭代。同时，进一步提升国产化研发和生产水平，为将来规模化应用后的全生命周期降本提供重要支撑，助推我国燃料电池产品竞争力走到全球前列。
“总体来看，燃料电池行业整体处于产业快速发展、技术不断迭代提升阶段，产品性能持续提升和成本不断下降是燃料电池企业核心竞争力的体现。”卢兵兵说，“燃料电池企业需不断结合行业技术发展趋势以及下游客户的实际需求，持续加大研发投入，才能适时推出新产品和新技术，不断形成新的业绩增长点，从而长期保持竞争优势。”
（编辑：韩语） |
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