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骥翀氢能付宇做行业领先氢燃料电池电堆

单堆最大功率160kW、完成3个型号的重卡整车调试、在“双碳”背景下迅速抢占能源市场……这家运营仅两年的氢燃料电池电堆企业在近期举办的“第六届国际氢能与燃料电池汽车大会”(FCVC 2021)一展作为国产氢燃料电池电堆研发生产者的领先成果,它就是具备国际竞争力的车用氢燃料电池电堆解决方案供应商——骥翀氢能。

骥翀氢能的技术团队被称为行业“顶配”,不仅来自“中国燃料电池摇篮”中科院大连化学物理研究所,还曾参与目前国内唯一成体系的车用燃料电池开发项目,历经中国燃料电池自主开发的全过程。成立之初,骥翀氢能就将“做中国人自己的电堆”作为公司使命,如今已经掌握国内领先金属板产业链,全自主开发的MH170燃料电池金属板电堆实现了国产替代,其性能处于行业领先水平。

骥翀氢能董事长付宇进行主题报告

在FCVC 2021“燃料电池电堆及系统技术发展趋势”的分论坛中,骥翀氢能董事长付宇进行了题为“立足技术尖端,勇为燃料电池产业先锋——骥翀氢能大功率金属板电堆产业化探索之路”的主题报告,讲述骥翀氢能在技术研发、应用进展、未来布局等方面的成长历程和最新进展。

氢燃料电池车二次爆发下 “先锋”团队解电堆研发之困

回顾全球车用燃料电池的发展历程,据付宇介绍,2000年前后是第一波热潮,当时“做燃料电池的人不懂车,做车的人不懂燃料电池”,上下游的分离导致车用燃料电池寿命仅有几百个小时。在后来的纯电动新能源汽车产业爆发中,燃料电池车逐渐沉寂。

如今,经过了近20年的发展,燃料电池的研发不仅从原理、结构上得到优化,更是与整车开发实现了密切结合,解决了燃料电池在车载工况下的快速衰减问题,因而再次进入大众视野。尤其是进入2021年 ,“碳中和、碳达峰”大背景驱使下,第三次能源革命周期拐点凸显,发展绿色产业已成为全球范围的共识,中国将氢能产业视为实现“30/60”目标的重要手段而大力发展。在此背景下,氢燃料电池发展的第二波热潮迅速呈现爆发之势。

FCVC 2021“燃料电池电堆及系统技术发展趋势”分论坛

付宇认为,能否跟上燃料电池的新一轮热潮,主要取决于产品能否兼顾性能、寿命、成本目标,他表示:“无论采用何种技术路线,客户只关心这三点,这也是燃料电池开发的难点所在。燃料电池是一个包含从宏观到微观的多尺度的复杂结构,拥有气态、液态等多种物质状态,没有一套能够完整表达的公式,所以燃料电池的正向设计在理论上非常困难。我们的研发团队基于多年的实践,积累了很多半经验公式及难以测量的过程参数,可以实现从一个工作点到一条流道到一个单池再到整个电堆,形成点—线—面—体逐级正向设计过程,以保证电堆的高性能和一致性。”

付宇介绍媒体采访

据介绍,骥翀氢能研发成员多来自于中科院、清华大学、新加坡国立大学等众多顶尖学府,并完整经历我国燃料电池电堆研发、产品工程化开发与批量验证、国际合作全过程,参与了多个国家级项目,具备丰富的工程经验。付宇本人2001年在中科院大连化物所工作时,便开始参与电堆样机的研发,后相继在新源动力、爱德曼、上海重塑等任职,开展电堆自主研发与产品化工作。

这群“希望一起把国产化的燃料电池做好的人”,借助丰富的经验,同时密切结合车用产品开发流程,很快建立起了自己的产品开发体系,并凭借这一体系保证产品性能、寿命、成本目标的实现。骥翀氢能也因此成为燃料电池产业的技术先锋,在推进燃料电池车汽车实现产业化的道路上不断发力。

性能、寿命、成本三管齐下 “硬核”产品受市场青睐

性能方面, 2020年6月,骥翀氢能第一代产品燃料电池电堆MH170实测单堆功率达143kW,创下当时国内外全行业单电堆最大输出功率纪录。本次参展的“MH”系列最新氢燃料电池电堆额定功率160kW,为燃料电池领域现阶段最大单堆功率,裸堆功率密度4.7kW/L,-39°C无辅助启动,相关技术参数处于行业一流水平。

寿命方面,燃料电池的失效模式在不同的寿命阶段会有不同的体现。骥翀团队基于多年积累,可直接针对燃料电池在高寿命阶段的所有失效模式进行设计。同时,经过20多年的持续探索,研发团队打破了“金属板材料”这一阻碍金属板电堆寿命的最大壁垒和行业难题,同时实现了金属板材料防腐、导电与低成本。这使得“MH”系列电堆拥有领先的寿命和可靠性。

骥翀氢能160kW氢燃料电池电堆

成本方面,付宇表示:“我们的电堆报价是全行业最低区间。”成本是燃料电池商业化的关键因素,也是行业最紧要的任务。通过技术积累,骥翀氢能开发的电堆实现高比功率密度,进而减少了材料用量;此外,骥翀氢能还通过打通金属板全产业链,以及低成本金属板涂层技术,降低了关键原材料的生产成本。

性能、寿命、成本三重领先,骥翀氢能凭借产品硬实力获得市场认可。目前, “MH”系列电堆已经完成了3个型号重卡的整车调试,正在准备整车公告。同时,凭借单堆功率和比功率密度的优势,“MH”系列电堆还能够满足牵引机车、飞机和船舶的应用,目前,骥翀氢能正在与德国某公司推进轨道交通项目,船舶应用方面则力争今年完成第一艘船的示范应用。

未来:拓展能源版图 建成全产业链

谈到骥翀氢能未来发展路径,付宇有着清晰的规划和目标。第一阶段的任务已经顺利完成,即“基于上海建立研发中心,完成产品开发工作”;目前处于第二阶段“基于成熟工艺围绕长三角和珠三角布局半自动中试产线”收尾,其对应年产值5亿;同时,骥翀氢能正在为第三阶段“基于创新工艺建成自动化量产线”做准备。

具体到产品方面,付宇介绍:“我们规划了3代产品,目前进入市场的是第一代MH170,第二代产品290的设计验证和零部件开发工作已经完成,预计今年年底推出。”

骥翀氢能展台前观众络绎不绝

另外值得关注的是,在“双碳”背景下,氢燃料电池作为新型储能方案,其应用不再局限于汽车,骥翀氢能敏锐地注意并计划进入比汽车领域大好几倍的能源市场,重点关注3个细分领域:兆瓦级分布式电站、百千瓦级热电联供、以及十千瓦级应急电源。目前,骥翀氢能已与某能源公司签订了一对一的战略协议,有望将其电堆技术打入能源市场。

最后,付宇表示:“我们希望跟产业链上下游的友商们一起建立一个全产业链的产业园,做全自动化无人工厂,促进氢燃料电池产业发展壮大,在第三次能源革命中彰显中国科技实力。”

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