事實上,無論是推進“碳中和”這一長遠目標,還是緩解今冬能源的短期困境,除了加速能源轉型外,提高可再生能源發電利用率同樣意義重大,氫能因此被寄予厚望。

氫能打破可再生能源發電“瓶頸”

當前,我國太陽能、風能、水能等可再生能源發展迅速,但其發電量占比仍很低,原因在于可再生能源分布不均勻,人口密集城市的能源需求大,可再生資源稀缺,而可再生資源豐富的“三北”地區人口稀少,無法消納,如何將能源從西北地區轉移到東南地區,是幾十年來國內能源行業持續攻關的難題;另外,風、光、水發電具有波動性,造成嚴重的“棄風、棄光、棄水”現象,需要大容量儲能技術與之相配。

中國新疆風能發電

因此,僅依靠可再生能源難以順利完成能源轉型,建立起可靠的儲能體系勢在必行。然而,現有儲能形式因受到成本、安全、環境等種種因素的制約,難以進一步擴大規模,目前最可行的新型儲能方法便是氫。

氫具備儲能特性,不僅可用于氫燃料電池車,還適用于備用電源、分布式發電、熱電聯供等其他使用場景。通過新能源發電離網制氫,不僅可解決新能源固有的不穩定性問題,還可通過氫儲運,實現規模化儲能、跨地域能源運輸,起到“削峰平谷”作用,打破可再生能源的發展瓶頸。

全球加快發展氫燃料產業

目前,全球各國正在加緊布局氫能產業,氫燃料電池車成為最早實現的氫能落地場景。

日本燃料電池產業走在全球前列,豐田Mirai、Sora,本田Clarity等日系燃料電池乘用車不斷實現量產,并得了市場肯定。截止2020年,日本全國氫燃料電池車保有量接近3902臺,并計劃到2030年達到80萬臺。韓國的氫燃料產業同樣發展迅速,以現代FCV為例,其在推廣過程中得到了車輛購置補貼、稅費減免以及高速公路費、公營停車場停車費減免等各種激勵。2020年,韓國成為全球首個氫燃料電池車保有量過萬的國家。

與此同時,美國、歐洲等國家地區也在大力發展氫燃料電池產業,如微軟在2020年宣布成功測試氫燃料電池(250千瓦),可為一排數據中心服務器連續供電48小時。此外,微軟還考慮將氫燃料電池作為柴油發電機的替代品,后續還計劃測試一個3兆瓦的氫燃料電池系統。

全球多個國家和地區通過戰略引領、路線規劃、產業支持政策以及持續投資,在氫能產業發展上取得了實質性進展,氫能將如同石油、煤炭一般,在未來扛起全球能源供應的重任,成為下一個超級風口。

驥翀深耕國產電堆技術,產業化進程逐漸“起飛”

轉觀國內,氫能源產業的發展也在不斷追趕全球步伐,除政策和資本市場的雙重發酵外,我國氫燃料電池關鍵技術也不斷突破,國產化進程持續加快。專注于自主知識產權的氫燃料電池電堆研發和產業化的科技公司驥翀氫能在這一進程中表現不俗。驥翀氫能具備關鍵技術的核心競爭力,憑借成體系的正向設計能力和金屬雙極板研發能力,公司完成了電堆技術的國產替代。

2020年5月,驥翀氫能成功研發超大功率金屬雙極板氫燃料電池電堆MH170,并在2021年上半年獲得了單筆500臺的超大訂單,成功配套31噸垃圾清運車和水泥攪拌車等重卡車型,目前這2款車型正在路試中。MH170金屬雙極板及膜電極等電堆部件均為國產,且各項技術指標處于國際領先水平:其額定功率達160千瓦,為氫燃料電池領域現階段最大單堆功率,裸堆體積比功率密度4.7千瓦/升,可實現零下40攝氏度低溫存儲、零下39攝氏度無輔助低溫啟動。同時,該產品解決了金屬板電堆最大的壽命瓶頸問題,可滿足該應用場景苛刻的質保要求,成本和售價方面,MH170也處于行業最低水平。

驥翀氫能獲FCVC2021“氫能與燃料電池技術創新獎”三等獎

同時,驥翀氫能已在張家港建成首個生產基地——江蘇驥翀,成為現階段國內規模最大、工藝最成熟的年產能200兆瓦金屬雙極板及電堆生產線。

此外,驥翀氫能還與濟平新能源、博萃循環達成了三方合作,徹底解決了貴金屬鉑金作為催化劑帶來的成本問題,形成產業鏈閉環,促使燃料電池電堆量產成本降低20%左右。

在技術實力與生產基地的雙重加持之下,驥翀氫能將加快產業化步伐。目前,公司已完成第二代產品MH290的設計驗證與零部件開發工作,預計單體電堆額定輸出功率將超過250千瓦,計劃2022年完成樣機開發;第三代產品MH3110預計2024年～2025年批量供貨,將在技術上實現突破性進展,更好滿足乘用車、中重卡車的使用需求。

為了更好的助力儲能體系建設,除了積極拓展交通領域更廣泛的應用外,驥翀氫能還正在與相關機構聯合開發氫能飛機和船舶樣機。在更廣闊的能源領域應用方面,驥翀氫能已與某國企達成戰略合作,雙方將就分布式發電、熱電聯供、應急電源等領域展開合作,目前,2兆瓦燃料電池電站項目、500千瓦社區熱電聯供項目已進入立項階段。未來,驥翀氫能將不斷擴展氫燃料電池電堆的應用領域,為實現“雙碳”目標下的能源轉型做出貢獻。