捷氢科技市场总监郑元春:纵横推进氢能和燃料电池产业发展
文章来源:全球氢能,该内容为全球氢能现场速记,未与嘉宾本人进行确认,仅供参考
2024年燃料电池产业发展至今,行业已经出现了许多悲观的声音,部分对于氢能在交通领域应用量的预测开始下调,“虽说氢车近年每年增量不达预期,但我们一直认为燃料电池行业发展存在从量变到质变的一个过程,最终实现快速的推进、快速的发展,所以对未来氢能社会的应用场景和应用总量,我们还是很有信心,我们也愿意去纵向地提质降本,横向地和各位氢能同仁们合作携手,共同构建一个更广泛、更科学、更合理的氢能应用场景和生态,一起来推动整个行业的发展。”上海捷氢科技股份有限公司市场总监郑元春表示。
上海捷氢科技股份有限公司市场总监郑元春分享《纵横推进氢能和燃料电池产业发展》
4月18日-19日,由中国石油和化学工业联合会中小企业工作委员会指导、北京国化新材料技术研究院主办,ACMI 氟材料发展中心、北京氟硅科技发展有限公司、ACMI 储能材料研究所、ACMI 氢能研究所、国元新能源科技发展(武汉)有限公司承办,常州市星干干燥设备有限公司协办的“新能源电池关键材料高峰论坛 || 2024第三届氢燃料电池产业链研讨会&2024锂电池正负极材料创新发展论坛暨钠电材料技术研讨会”在浙江杭州隆重召开。
会上,上海捷氢科技股份有限公司(简称“捷氢科技”)市场总监郑元春发表了《纵横推进氢能和燃料电池产业发展》的主题演讲,该报告材料共分三部分,分别为:产业迎来全面发展窗口期、提质降本助推高质量发展、协同创新扩建产业新生态。报告内容详细阐述氢能和燃料电池产业发展现状,尝试分析产业痛点,并从产品、技术、国产化、生态创新等方面展望产业发展。[相关阅读:会议速递 | 捷氢科技市场总监郑元春分享《燃料电池汽车技术探索与商业化展望》]
氢能发展探索:纵向深化与横向拓展并进
资料显示,上海捷氢科技有限公司(简称"捷氢科技")成立于2018年,此前为上汽集团(600104.SH)全资子公司,主要从事氢燃料电池电堆、系统及核心零部件的研发、设计、制造、销售及工程技术服务,目前已掌握从电堆核心零部件开发(双极板、膜电极)、电堆集成、燃料电池系统集成到动力系统集成、整车集成的完全正向开发能力,并具备完整的自主知识产权。
作为中国燃料电池领域领先的高新技术企业,捷氢科技已建成膜电极、燃料电池电堆、燃料电池系统、整车动力系统集成与适配开发在内的纵向一体化自主研发和规模化生产能力,推出车规级、高性能、高可靠、强环境适应性产品,产品功率覆盖1.5kW-260kW,可以满足不同区域、不同场景、不同客户的多元化需求。
目前,中国已成为全球燃料电池商用车应用最多的国家,具备支撑万辆级燃料电池汽车示范的产业基础。捷氢科技以加快燃料电池产业化为己任,面对行业发展共性难题,加大研发深度,突破不断:
突破膜电极多层柔性薄膜材料的连续走带、电堆快速活化等工艺瓶颈,全面掌握膜电极高速双面直涂、“卷对卷”压合、高精度电堆自动堆叠、快速活化等核心工艺,持续提升产品质量,降低全生命周期成本;
建成全球先进的“卷对卷”膜电极生产线,实现产能和原料利用率最大化,涂布速度5m/min,催化层湿膜厚度控制精度高达±5μm,催化剂担载量偏差±10%;
全国率先实现“无空气增湿”百千瓦级金属板燃料电池电堆和系统产品量产,可靠性、耐久性等关键性能达到国际先进水平;
注重国产化水平提升,燃料电池系统及一级部件国产化率100%,生产及测试设备基本实现国产化。
近年来,捷氢科技持续推动燃料电池汽车商业化运营,加快拓展叉车、轻型载具、固定式发电等非车用领域,挖掘氢能在工业、电力等领域的市场空间。
上海捷氢科技股份有限公司市场总监郑元春分享《纵横推进氢能和燃料电池产业发展》
此次报告伊始,郑总对当前我国燃料电池产业发展的背景现状做了简单的介绍。当前,氢能战略已经成为全球共识,国内氢能产业商业化日渐成熟,氢能在交通、储能、工业等领域渗透率日渐提高,燃料电池汽车市场格局进阶——
截至2024年1月,我国已建成加氢站408座,在营加氢站269座,山东、广东最多。
2023年中国燃料电池汽车市场主要集中在东部沿海地区,非示范城市发力,销量占比从2022年27%上升至34%,其中济南、潍坊、武汉、济宁、徐州、成都等非示范城市增速明显。
在这个背景下,“买得起”、“用得起”成为燃料电池行业商业化应用的关键挑战,进一步提质降本是突破产业瓶颈关键。基于此,捷氢科技从技术端与应用端出发,推动技术链条纵向深化,搭建完整的能源供应链,横向拓展商业化应用,即纵横推进氢能和燃料电池产业发展。
“不好说23年到24年一定是从示范应用到商业化的一个转折点,但是我们感觉整个市场在慢慢地从这些细小维度潜移默化地转变,再从量变慢慢地朝质变调整。这是我们提出来的自己的观点,或者我们自己提的一个概念,就是横向和纵向的一起去拓展,齐头并进地去拓展现在燃烧电池和氢能的整个行业的一个发展。”郑总表示。
据郑总介绍,纵向深化的核心是针对电堆、系统、整车、燃料电池产业链、能源供应链的提质降本,商业化应用横向拓展包含加氢站、标准法规匹配、应用场景等多方面内容。围绕纵向和横向两个维度,捷氢科技做出众多的尝试。
纵向:一体化研发体系+大国产化
“纵向的范畴包括前端的材料,基于材料的高功率密度电堆,基于电堆高效率、高可靠、高耐久的系统,然后基于系统的动力性经济性整车,再到整个产业链,再到整个的为产业链去供应的能源端的能源,这是一个纵向的需要,不断地深化、不断地去提升、提质降本的一链条。”郑总解释道。
当前,捷氢科技团队已经搭建了纵向一体化的技术研发体系——
自制高性能膜电极Pt用量低于0.27g/kW,自研超薄金属双极板强化传质流道结构等;
全国产化材料电堆完成产品开发,性能可对标进口材料电堆;
面对氢能高速发展倡议进行众多大功率技术储备,200+kW大功率系统完成量产开发,据透露今年下半年将会推出额定功率230kW的系统新品,相比上一代产品实现整车回收功率、整体系统功率的提升;
坚持“商乘并举”终端应用策略,捷氢科技团队配备成熟的商用车动力系统开发体系,在乘用车开发发展方面也是走在前列,从19年的大通大家MIFA氢到22年星河燃料电池整车架构再到23年氢+电增程式混动车,低氢耗、长续航、无里程焦虑产品让团队实现了领先的乘用车动力系统开发平台;[相关阅读:1、全球首款高端氢燃料电池MPV上线!百公里氢耗1.18kg;2、续航1000km!全球首款“氢燃料增程汽车”亮相]
具备完整和规范的测试验证能力,无论是从覆盖的环境,还是从材料、单池、短堆、长堆到动力系统,包括可靠、耐久等相关性能的一些测试验证,整个体系覆盖相对非常全面。
特色车规级、数智化批量制造体系打造智能化制造内部诉求——上海市智能工厂,可实现工艺设计、生产制造、设备管理的智能化和数字化,其中高速双面直涂技术、“卷对卷”膜电极压合技术、高精度自动堆叠技术和快速测试技术四个方面表现更为出色,有利于订单响应快速化、制造过程透明化、全过程质量可溯化,生产效率显著提高,产品交付周期得以提升。
上海捷氢科技股份有限公司市场总监郑元春分享《纵横推进氢能和燃料电池产业发展》
值得注意的是,郑总在报告中提到了捷氢科技在国产化方面做出的努力,比如当前,捷氢科技膜电极核心材料国产化率达到100%,全国产化电堆将于2024年7月实现量产,基于电堆的系统也会在年底量产。
“从19年开始,我们一边引用国外的部分产品保证商业化进程,同时我们也刻意地跟供应商做这种产品的验证和研发,两条腿走路,一边是用国外的产品保证商业化,一边是培养国内的供应商做国产化的整个替代,现在也是基本上完成了替代。”郑总表示:“我们的测试数据也可以映证,完全用国产材料的产品和用进口材料的产品,无论是从整堆的功率密度,还是从整堆的其他性能,还是从极化曲线来说,其实已经相差不大了。”
作为产业链枢纽,捷氢科技以“大国产化”为核心理念,积极提升自主研发实力和技术水平,并推动和培育产业链上下游合作伙伴国产化进程,逐步实现核心原材料、关键零部件、电堆、系统、研发和制造装备、测试设备100%国产化。
横向:四大场景拓展应用范围深度和广度
在横向规模化应用拓展方面,郑总介绍道:“这一块其实主要是氢能网络的拓展,这里面包括加氢站的布局,包括氢能相关的一些法规标准体系的一个匹配和完善。另外再有应用场景的这种尽量去有一些可复制可可持续的这种尽量去贴近商业化的一些应用场景,这样就构成了一个纵向的去提产品、产品层面的产业链层面的提质降本,横向的去不断拓展应用场景,去拓展应用的范围的深度和广度。”
当前,在横向规模化应用拓展方面,捷氢科技已经取得了众多突出的成就,根据上险数据,2023年捷氢科技金属双极板燃料电池出货量居全国首位,生产的燃料电池系统装车市占率排全国第二,产品关键性能达到国际先进水平,应用推广覆盖15省23市,累计助力碳减排超12000吨,在乘用车领域,捷氢科技国内市场份额超过95%,同时也是上海城市群“揭榜挂帅”搭载车型最多、占比最高、应用场景最广企业。
场景探索介绍,图源捷氢科技
郑总介绍,当前捷氢科技深度聚焦“客运、物流、作业用车、发电”四大应用场景。
客运场景里,捷氢科技在城市网约车、轻型载具、道路客运三个方面推动低碳出行解决方案。2022年,捷氢推动全国首批常态化运营城市网约车落地,以上海虹桥机场枢纽为中心,运营规模达到500辆;2023年,捷氢科技和阳氢集团合作的氢能两轮车已经在青岛、合肥、东莞、重庆等地进行落地示范;道路客运则是采用氢能公交车、班车、通勤车等形方案。[相关阅读:10000台!捷氢科技“水冷式氢能两轮车”实现批量生产]
货运(物流)场景包含两方面内容,一是城市配送,以4.5T普货为主,比如4.5T燃料电池冷藏车和4.5T燃料电池物流车;另一种则是重载运输,以18T的和49T的燃料电池重卡推广为主助力低碳运输体系。
捷氢科技4.5吨氢能源物流车进入菜鸟运输体系,图源捷氢科技
据介绍,作业用车场景案例相对较少,但是整个场景会比较丰富,这里面既包括燃料电池环卫车,也包括燃料电池矿卡、港口牵引车、氢动力的叉车以及机场的行李拖车,相对整个示范,每一个场景示范的量不是特别大,但是基本上这些场景类型相对丰富,“我们也都有在各个区域做相应的示范推广,甚至海外港口燃料电池牵引车,比如新加坡的港口。”郑总表示。
第四个场景案例是发电场景,捷氢科技发电设备起步相对较晚,现在基本形成包括50kW、100kW、300kW、兆瓦级的比较完善的产品线,比如电源侧和圣元合作的内蒙古固定式发电站、电网侧位于广州的微电网示范工程等,广泛应用于居民小区、工业园区、大型商超、学校、工厂、数据中心、医院等场景,以及野外科考基地、偏远边防驻地等。
征程万里风正劲,面向未来,捷氢科技将继续从核心技术研发的深度、量产产品迭代的规划、供应链国产化推进布局、氢能生态链布局等多角度入手,进一步优化产品成本,实现产品质量和稳定性,不断提升燃料电池核心技术和产品的研发能力,为我国氢能战略的实施和推进奠定坚实基础。
END
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