據中國汽車工業(yè)協會數據，作為氫燃料電池最重要的應用領域，氫燃料電池汽車2023年第一季度的產銷整體發(fā)展放緩，業(yè)界認為伴隨補貼的逐步減少，行業(yè)馬太效應將更加明顯，并進一步加劇氫燃料電池領域的競爭。
全球視角下，作為燃料電池之“心”，氫燃料電池電堆技術的競爭也已進入白熱化階段，美國、日本等國已在該領域持續(xù)投入多年，具備一定的技術與市場優(yōu)勢。我國如何能夠在實現核心技術自主可控的同時，將相關領域做到世界級水平，成為從業(yè)者面臨的巨大挑戰(zhàn)。
在此背景下，盡管部分企業(yè)逐漸被行業(yè)淘汰，但真正掌握核心技術的企業(yè)卻帶來了更出色的“成績單”。“行業(yè)會擠出水分優(yōu)勝劣汰，但掌握核心技術的企業(yè)會發(fā)展的更好。”驥翀氫能創(chuàng)始人、董事長付宇說。這位國內首個金屬板電堆產品開發(fā)負責人，不僅帶領企業(yè)完成了在單堆功率、功率密度、無輔助低溫啟動等性能指標實現行業(yè)突破的MH170金屬板電堆的開發(fā)，更是在2023年上半年實現了公司氫燃料電池電堆產量的逆勢增長，較2022全年銷量翻了三倍。這家成立5年的企業(yè)究竟如何實現一次又一次行業(yè)突破，并轉動起自主電堆的“飛輪”?又是如何在競爭激烈的行業(yè)內找出企業(yè)發(fā)展的“破題點”?
苦練內功，量產領先行業(yè)的秘密
張家港，驥翀氫能工廠產線，現場工人身著防護服站在無塵車間，正井然有序地組裝驥翀氫能MH170電堆產品。
“目前產能已經排滿，我們正在加班加點趕進度。”江蘇驥翀氫能總經理黃利虎介紹道，驥翀氫能張家港工廠占地面積5800㎡，年產能200MW，這里不僅是目前國內氫燃料電池金屬板電堆瞬時產能最大的工廠，并且實現了產業(yè)鏈100%核心自主可控。“裝配產線生產的電堆，偏差在0.1毫米以內，在當前國內同行業(yè)處于領先水平。”黃利虎提到，為實現這一目標，張家港工廠自2021年項目開工以來，便不斷進行全面調整和優(yōu)化，并在2021年11月正式達到設計生產能力。
圖|驥翀氫能張家港產線
據介紹，這里的金屬板激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設備、密封粘接設備等都是由其全資子公司研發(fā)制造，目前產線已經進化到第五代，是目前國內少有的具備生產設備自主能力的燃料電池企業(yè)。正是由于從裝備制造到電堆生產全流程的自主可控，驥翀氫能才能在短短兩年時間里不斷改進和升級產線，從而實現產能的快速提升。
伴隨一批MH170電堆生產完成推向測試區(qū)，黃利虎指向一個圓柱體儲氫罐，介紹起驥翀氫能在張家港設立工廠的原因。“張家港氫能產業(yè)起步較早，產業(yè)鏈也較為完善。”作為蘇州市乃至江蘇省氫能產業(yè)發(fā)展的核心地區(qū)之一，其涉氫企業(yè)眾多。除氫燃料電池整車產業(yè)外，基本覆蓋了制氫、儲氫、運氫以及用氫等各環(huán)節(jié)。目前，張家港已有70輛氫能源公交車運行，其中部分采用驥翀氫能生產的電堆產品，驥翀氫能電堆產品在能耗表現、低故障率等方面均獲得市場認可。
圖|張家港運行的氫燃料客車
另一方面，驥翀氫能不僅實現產量持續(xù)突破，新品研發(fā)也進入加速階段。作為驥翀氫能當前主要產品，MH系列電堆采用國際主流的金屬雙極板技術路線，具有單堆功率大、比功率密度高、低溫自啟動能力強、壽命與可靠性高、量產成本低廉等優(yōu)勢。MH170單堆功率目前已達到216kW，MH290單堆設計功率260kW，不僅能夠適應-39℃以下的極低溫環(huán)境，且基于當前主流膜電極原材料體系可在商用車上能達到15000小時使用壽命，其性能指標處于行業(yè)前列。
產品與性能獲得行業(yè)認可的背后，源于團隊扎實的創(chuàng)新能力和豐富的行業(yè)經驗。驥翀氫能核心成員均來自于有“中國燃料電池搖籃”之稱的中科院大化所。團隊不僅參與過863、973等國家重點項目，還作為核心成員主導了第一代和第二代國產電堆的產品開發(fā)工作。這樣的團隊，讓驥翀氫能有底氣去挑戰(zhàn)行業(yè)頂尖技術，也讓他們有勇氣將產品持續(xù)推向市場。
過去三年時間里，驥翀氫能“苦練內功”，在江蘇張家港、河南新鄉(xiāng)、河南洛陽和北京等地為實現產能突破進行產線升級與技術探索，已實現張家港城市公交、河南新鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)用車及多個客戶在全國各地的交付落地。目前，頗具未來感的“無人化”工廠已經在新鄉(xiāng)和洛陽同步落地中，預計今年年底到明年上半年完成全線貫通，將進一步提升產品市場競爭力。
轉動“飛輪”，持續(xù)打造領先優(yōu)勢
著名管理學家吉姆·柯林斯所著《從優(yōu)秀到卓越》一書中曾提到“飛輪效應”：為了使靜止的飛輪轉動起來，一開始必須使很大的力氣，每轉一圈都很費力，但達到某一臨界點后，飛輪的重力和沖力就會成為推動力的一部分，這時無須再費更大的力氣，飛輪依舊會快速轉動，而且不停地轉動，這就是著名的“飛輪效應”。
對驥翀氫能而言，自主可控的氫燃料電池電堆正是其“飛輪”核心。作為金屬雙極板領域處于業(yè)界領先，也是為數不多打通金屬雙極板電堆產業(yè)鏈的企業(yè)，驥翀氫能耗時多年時間，掌握了金屬雙極板電堆從研發(fā)、裝備制造到量產的全自主產業(yè)鏈，將產品設計、工藝設計、生產制造等優(yōu)勢結合在一起，推動產品核心競爭力進一步在市場應用中得到釋放。
其次，通過持續(xù)不斷的涂層技術創(chuàng)新，徹底解決了金屬板電堆壽命短板，構建起電堆技術壁壘。驥翀氫能研發(fā)出的第四代燃料電池金屬板涂層技術——“烏金涂層”成功將燃料電池金屬雙極板腐蝕電流降低到5μA/cm，而目前行業(yè)中相同測試環(huán)境下的雙極板腐蝕電流水平為50~300μA/cm，這意味著驥翀氫能將雙極板壽命提高到了30,000小時以上，大大降低了成本，并處于業(yè)界領先水平。
圖|驥翀氫能涂層雙極板
同時，通過核心裝備自主可控，驥翀氫能成功“跨越鴻溝”，實現了從實驗室走向產品規(guī)?；?、商業(yè)化的關鍵一步。通過全資子公司自主研發(fā)的自動激光焊接機、氣密性檢測機、涂層設備、電堆自動裝配設備等核心裝備，不僅打破了相關領域被“卡脖子”的挑戰(zhàn)，更為企業(yè)不斷升級產線，掌握市場主動權發(fā)揮了至關重要的作用。
另一方面，以自主可控的電堆核心技術，驥翀氫能實現了跨行業(yè)布局，從“雙碳”視角破解氫能行業(yè)發(fā)展難題。當前，驥翀氫能在交通運輸領域已實現渣土車、水泥攪拌車、城市客車、市政環(huán)衛(wèi)車、重卡等車型的應用驗證。同時，面向5G通訊站、工廠、醫(yī)院、研究站等對維護業(yè)務、設備不間斷運營要求高的場所，研發(fā)出燃料電池固定電源。而在無人機、小型移動電源等更多領域，驥翀氫能也進行著相應規(guī)劃布局。
驥翀氫能以氫燃料電池電堆為“飛輪”的核心，從戰(zhàn)略層面持續(xù)“落子”，布局全國，讓“飛輪”持續(xù)轉動。“首先要具備氫源及加氫基礎設施，其次要有具體的應用場景和真實需求，最后還需要產業(yè)鏈上下游配套，同時要考慮地方政府對行業(yè)的認知和支持。”驥翀氫能創(chuàng)始人、董事長付宇博士表示，驥翀氫能根據這些因素進行了大量調研和準備，最終確定了上海、北京、江蘇、廣東、河南幾個省份城市。如今，在行業(yè)發(fā)展不斷被“擠水分”的當下，這樣的前瞻布局正在幫助驥翀氫能不斷拓展其邊界，為企業(yè)奠定競爭優(yōu)勢。
以核心技術把握破局關鍵
2014年，亞馬遜創(chuàng)始人貝佐斯在年度股東信中寫下了這樣一段話：“一個夢幻般的業(yè)務一般要有四個屬性：一是客戶非常有需求;二是它能成長到很大的規(guī)模;三是資本回報率高;四是它能抵抗時間——也就是能夠存續(xù)很多年。當你找到這樣一種業(yè)務的時候，你應該把他緊緊抓住不放。”
“雙碳”背景下，氫能在綠色能源中的重要性愈發(fā)凸顯，全球氫能產業(yè)正迎來真正窗口期。今年7月，中國汽車工業(yè)協會發(fā)布數據顯示，上半年，我國氫燃料電池汽車累計產銷量分別達到2495輛和2410輛，同比分別增長38.4%和73.5%。據預測，下半年，我國氫燃料電池汽車保有量可突破2萬輛。
據中商產業(yè)研究院統(tǒng)計，燃料電池電堆，在燃料電池系統(tǒng)中的占比約為65%。而據Frost&Sullivan預計，全國燃料電池系統(tǒng)市場規(guī)模到2030年有望突破千億元。在付宇看來，氫燃料電池的行業(yè)爆發(fā)拐點將至，關鍵點在于誰能在補貼退出之后成功實現性能-價格兩方面的持續(xù)領先。這樣的高要求將淘汰掉不具備自主可控核心技術的企業(yè)，而對于驥翀氫能來說，憑借強大研發(fā)能力以及對于市場的持續(xù)布局投入。未來，驥翀氫能將繼續(xù)以電堆技術作為“飛輪”核心，以多領域、多地區(qū)的全方位布局，帶動更多行業(yè)快速發(fā)展。
