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我国燃料电池产业加速“一升一降”

2022-12-01 09:05来源:中国能源报作者:仲蕊关键词:燃料电池燃料电池系统氢能收藏点赞

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近日,氢蓝时代自主研发的燃料电池系统通过国家强检认证,额定功率达到 260千瓦。近年来,在政策推动下,加氢站布局持续加速为燃料电池行业的稳步发展提供了重要支撑,国内燃料电池电堆及系统正向大功率快速迭代升级,技术水平快速提高。与此同时,燃料电池产品的制造成本大幅降低。燃料电池产业“一升一降”发展特征愈发突出。基于此,我国氢燃料电池产业即将进入产业化发展阶段。

产业规模化进程加快

根据中汽协发布的数据,今年10月,燃料电池汽车产销分别完成277辆和301辆,同比分别增长370%和540% 。今年前10个月,燃料电池汽车产销分别完成2700辆和2400辆,同比分别增长180%和150%。

作为燃料电池最重要的应用领域之一,氢燃料电池汽车产销量的大幅上涨意味着燃料电池应用规模的进一步提升。统计数据显示,截至2021年底,我国建成加氢站255座,共计超过8000辆燃料电池汽车在示范运行。

武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司研发经理江坤表示,从2018年到现在,燃料电池电堆和系统成本已大幅降低,随着我国加氢站的布局持续加速,预计到2025年,我国加氢站数量将呈指数级增长,为燃料电池行业的稳步发展提供重要保障。因此,目前来看,我国燃料电池产业发展正处于蓄势待发的状态。

佛吉亚零排放事业部工程部经理顾鹏洲认为,当前,我国燃料电池产业更多是由政策主导,以补贴为主,与国外直接以“车规级”进行燃料电池系统研发不同,国内更多寻求尽快交付。从长远角度来讲,我国整个燃料电池市场将逐步与国际接轨,最终走向“车规级”。

“除交通应用外,燃料电池还可在固定发电、备用电源等多个领域得到应用,其中固定发电又包括大型分布式发电,小型家用热电联产和备用电源。”中国工程院院士彭苏萍公开指出,预计未来10到20年,我国燃料电池产业将迎来发展的重要机遇期。

技术、管理水平持续迭代

佛山市清极能源科技有限公司电堆开发部总监刘锋表示,现阶段在国家政策及整个市场的引导下,燃料电池主要面向氢能重卡,燃料电池电堆及系统正向大功率快速迭代升级。

“更大功率的电堆意味着单节电池片数量增长,对企业的产品质量、精度、一致性等工艺提出了更高要求。”刘锋表示,催化剂、膜等关键零部件和原材料的技术进步,关乎电堆性能的提升,未来,燃料电池企业在散热、膜材料等技术方面还需要更多研发。

值得注意的是,产业规模化进程提速过程中,我国燃料电池技术、核心材料、供应链管理等方面也在持续升级。

以国氢科技为例,据其关键材料事业部工程师蒙启骏介绍,国氢科技目前已具备燃料电池核心材料部件系统千台以上的规模产能,并已开展万套催化剂、双极板电堆的组装产线建设,同时还在推进碳纸、膜材料、空冷堆与发电堆的中试产线建设。“目前,国氢科技已掌握催化剂、气体扩散层、双极板等关键技术的量产工艺,自主研发的催化剂经行业专家鉴定已达到国际先进水平,其性能特点是高活性、高耐久以及杂质含量非常低,可满足不同场景的应用需求。”

刘锋表示,为尽快实现燃料电池电堆关键零部件国产化、供应链完善升级,清极能源加强了供应商质量审核与管理,实现从产品开发质量、工艺保障到优异运营的全过程质量提升。在项目管理方面,根据产品规划和开发计划的时间安排,将所有的先进技术陆续应用到燃料电池产品,加快产品迭代,不断提高产品的技术含量和附加值。

成本将更具竞争优势

企业对燃料电池在技术等方面的提升,将进一步带动燃料电池产业降本。

研究数据显示,氢燃料电池系统的国产化程度已从2017年的30%,提高到了2020年的60%。2021年,产业实现了更多技术突破:鸿基创能100万片膜电极正式下线,东岳未来氢能年产50万平米质子膜自动化产线已投产,济平新能源催化剂年产量达到1500千克。

基于此,燃料电池企业通过技术降本成效显著。江坤表示,雄韬氢雄通过产品的结构优化、材料优化和工艺优化,同时采取核心零部件降本、设计优化降本、规模化制造降本,以及梯次利用降本等一系列降本策略,目前公司的燃料电池产品已同时具备大功率、高效率、低氢耗等优势。

浙商证券分析认为,受益于燃料电池规模化发展,2021-2025年,我国燃料电池系统及电堆将进入快速降本区间。预计在2021-2025年、2025-2035年系统成本复合年均降幅分别为 16.9%、5.3%。预计2025年,国产电堆及系统成本将分别降至1227.9元/千瓦、2384.3元/千瓦;到2035年,国产电堆及系统成本将分别降至603.9元/千瓦、1388.9元/千瓦。同时,电堆在系统总成本中的占比将逐渐降低。

业内专家一致认为,未来随着政策加码和大规模商业化应用不断落地,国内氢能产业链发展将进一步规范化、系统化,未来5-10年内,氢能产业将会在关键材料、核心零部件、电堆系统、产线装备、基础设施等领域出现一批龙头企业,氢燃料电池将进一步降本增效,迎来快速发展。


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