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我國燃料電池產(chǎn)業(yè)加速“一升一降”

2022-12-01 10:24  來源:中國能源報  瀏覽:  

我國燃料電池,技術(shù)、核心材料、供應(yīng)鏈管理水平持續(xù)提升,成本進(jìn)一步下降。

近日,氫藍(lán)時代自主研發(fā)的燃料電池系統(tǒng)通過國家強(qiáng)檢認(rèn)證,額定功率達(dá)到 260千瓦。近年來,在政策推動下,加氫站布局持續(xù)加速為燃料電池行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供了重要支撐,國內(nèi)燃料電池電堆及系統(tǒng)正向大功率快速迭代升級,技術(shù)水平快速提高。與此同時,燃料電池產(chǎn)品的制造成本大幅降低。燃料電池產(chǎn)業(yè)“一升一降”發(fā)展特征愈發(fā)突出?;诖?,我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)即將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。

規(guī)?;M(jìn)程加快

根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù),今年10月,燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成277輛和301輛,同比分別增長370%和540% 。今年前10個月,燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成2700輛和2400輛,同比分別增長180%和150%。

作為燃料電池最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一,氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量的大幅上漲意味著燃料電池應(yīng)用規(guī)模的進(jìn)一步提升。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2021年底,我國建成加氫站255座,共計超過8000輛燃料電池汽車在示范運行。

▲雄韜氫雄 VISTAH-130E 一體化系統(tǒng)

武漢雄韜氫雄燃料電池科技有限公司研發(fā)經(jīng)理江坤表示,從2018年到現(xiàn)在,燃料電池電堆和系統(tǒng)成本已大幅降低,隨著我國加氫站的布局持續(xù)加速,預(yù)計到2025年,我國加氫站數(shù)量將呈指數(shù)級增長,為燃料電池行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供重要保障。因此,目前來看,我國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于蓄勢待發(fā)的狀態(tài)。

佛吉亞零排放事業(yè)部工程部經(jīng)理顧鵬洲認(rèn)為,當(dāng)前,我國燃料電池產(chǎn)業(yè)更多是由政策主導(dǎo),以補(bǔ)貼為主,與國外直接以“車規(guī)級”進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)研發(fā)不同,國內(nèi)更多尋求盡快交付。從長遠(yuǎn)角度來講,我國整個燃料電池市場將逐步與國際接軌,最終走向“車規(guī)級”。

“除交通應(yīng)用外,燃料電池還可在固定發(fā)電、備用電源等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用,其中固定發(fā)電又包括大型分布式發(fā)電,小型家用熱電聯(lián)產(chǎn)和備用電源。”中國工程院院士彭蘇萍公開指出,預(yù)計未來10到20年,我國燃料電池產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的重要機(jī)遇期。

管理水平持續(xù)迭代

佛山市清極能源科技有限公司電堆開發(fā)部總監(jiān)劉鋒表示,現(xiàn)階段在國家政策及整個市場的引導(dǎo)下,燃料電池主要面向氫能重卡,燃料電池電堆及系統(tǒng)正向大功率快速迭代升級。

“更大功率的電堆意味著單節(jié)電池片數(shù)量增長,對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、精度、一致性等工藝提出了更高要求。”劉鋒表示,催化劑、膜等關(guān)鍵零部件和原材料的技術(shù)進(jìn)步,關(guān)乎電堆性能的提升,未來,燃料電池企業(yè)在散熱、膜材料等技術(shù)方面還需要更多研發(fā)。

值得注意的是,產(chǎn)業(yè)規(guī)?;M(jìn)程提速過程中,我國燃料電池技術(shù)、核心材料、供應(yīng)鏈管理等方面也在持續(xù)升級。

以國氫科技為例,據(jù)其關(guān)鍵材料事業(yè)部工程師蒙啟駿介紹,國氫科技目前已具備燃料電池核心材料部件系統(tǒng)千臺以上的規(guī)模產(chǎn)能,并已開展萬套催化劑、雙極板電堆的組裝產(chǎn)線建設(shè),同時還在推進(jìn)碳紙、膜材料、空冷堆與發(fā)電堆的中試產(chǎn)線建設(shè)。“目前,國氫科技已掌握催化劑、氣體擴(kuò)散層、雙極板等關(guān)鍵技術(shù)的量產(chǎn)工藝,自主研發(fā)的催化劑經(jīng)行業(yè)專家鑒定已達(dá)到國際先進(jìn)水平,其性能特點是高活性、高耐久以及雜質(zhì)含量非常低,可滿足不同場景的應(yīng)用需求。”

劉鋒表示,為盡快實現(xiàn)燃料電池電堆關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化、供應(yīng)鏈完善升級,清極能源加強(qiáng)了供應(yīng)商質(zhì)量審核與管理,實現(xiàn)從產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量、工藝保障到優(yōu)異運營的全過程質(zhì)量提升。在項目管理方面,根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃和開發(fā)計劃的時間安排,將所有的先進(jìn)技術(shù)陸續(xù)應(yīng)用到燃料電池產(chǎn)品,加快產(chǎn)品迭代,不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值。

將更具競爭優(yōu)勢

企業(yè)對燃料電池在技術(shù)等方面的提升,將進(jìn)一步帶動燃料電池產(chǎn)業(yè)降本。

研究數(shù)據(jù)顯示,氫燃料電池系統(tǒng)的國產(chǎn)化程度已從2017年的30%,提高到了2020年的60%。2021年,產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了更多技術(shù)突破:鴻基創(chuàng)能100萬片膜電極正式下線,東岳未來氫能年產(chǎn)50萬平米質(zhì)子膜自動化產(chǎn)線已投產(chǎn),濟(jì)平新能源催化劑年產(chǎn)量達(dá)到1500千克。

基于此,燃料電池企業(yè)通過技術(shù)降本成效顯著。江坤表示,雄韜氫雄通過產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料優(yōu)化和工藝優(yōu)化,同時采取核心零部件降本、設(shè)計優(yōu)化降本、規(guī)模化制造降本,以及梯次利用降本等一系列降本策略,目前公司的燃料電池產(chǎn)品已同時具備大功率、高效率、低氫耗等優(yōu)勢。

浙商證券分析認(rèn)為,受益于燃料電池規(guī)模化發(fā)展,2021-2025年,我國燃料電池系統(tǒng)及電堆將進(jìn)入快速降本區(qū)間。預(yù)計在2021-2025年、2025-2035年系統(tǒng)成本復(fù)合年均降幅分別為 16.9%、5.3%。預(yù)計2025年,國產(chǎn)電堆及系統(tǒng)成本將分別降至1227.9元/千瓦、2384.3元/千瓦;到2035年,國產(chǎn)電堆及系統(tǒng)成本將分別降至603.9元/千瓦、1388.9元/千瓦。同時,電堆在系統(tǒng)總成本中的占比將逐漸降低。

業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為,未來隨著政策加碼和大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用不斷落地,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展將進(jìn)一步規(guī)范化、系統(tǒng)化,未來5-10年內(nèi),氫能產(chǎn)業(yè)將會在關(guān)鍵材料、核心零部件、電堆系統(tǒng)、產(chǎn)線裝備、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域出現(xiàn)一批龍頭企業(yè),氫燃料電池將進(jìn)一步降本增效,迎來快速發(fā)展。

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