2020年09月17日

【福瑞电气•巡回调研】走进北京新研 齐志刚的氢能世界观

补贴政策迟迟未能下发引起行业焦虑,电堆功率越做越高背后是否有风险?燃料电池国产化不断突破背后又存在哪些薄弱环节?

 

近日,高工氢电巡回调研团队到访北京新研创能科技有限公司(下称“北京新研”),针对以上问题,高工氢电团队与北京新研总经理齐志刚博士进行了深入交流。

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“目前整个行业处于起步后的加速阶段,我们真心希望圈内企业都能发展好,携起手来将氢能产业做大做强。”齐志刚在调研中表示,中国发展燃料电池,虽然存在顶层设计欠缺、政策变动频繁、整体技术沉淀不够、创新不足、测试验证时间偏短等问题,但这个行业在国内发展前景非常光明。

 

北京新研是新研氢能源科技有限公司(下称“新研氢能”)下属子公司。

 

新研氢能旗下共有三家子公司,各自承担不同的职责。其中,北京新研专注金属极板设计及电堆研发;大连擎研科技有限公司(下称“大连擎研”)侧重于燃料电池系统控制集成和测试台开发;大同新研氢能源科技有限公司(下称“大同新研”)则为产业制造基地和运营的突破口。

 

目前北京新研和大连擎研都具备小批量生产能力,而大同新研则在规划年产能1万套的生产线,分期建设。目前,一期年产1000套电堆的自动化产线第一阶段建设已经完成,投入使用;公司还在大同建成了一座500kg/天撬装式加氢站,便于示范运行车辆加氢。

 

齐志刚同时也是新研氢能合伙创始人和首席技术官,带领具有丰富燃料电池技术开发与应用经验的专家组成的核心团队,筚路蓝缕启山林,一步一个脚印推进金属板电堆的研发设计及生产,使新研氢能成为国内金属板电堆的创新公司及典型代表。

 

在国内金属板技术基础差、人才极度缺乏的情况下,新研氢能自主掌握了金属极板设计、成型、清洗、焊接、防腐镀层等技术和工艺,同时金属板电堆、测试台和电压巡检板研发制造能力处于国内外先进水平。


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大同新研的金属双极板生产线

 

现阶段,新研氢能具备60kW金属板电堆量产能力,在0.65V的电压下,全尺寸电堆的体积功率密度达到2.8kW/L;公司同时在用新设计的三款双极板版型来开发80-120kW的金属板电堆。

 

今年上半年疫情期间,大同新研使用与中通客车开发的9吨燃料电池物流车在“抗疫”中贡献了自己的一份力量。


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新研氢能配套的燃料电池车型


除了了解新研氢能的最新进展,高工氢电巡回调研团队也与齐志刚博士对当下业界普遍关心的问题交换了看法。在齐志刚看来,目前国内氢燃料电池产业化刚刚起步,同行们需要把精力更多地放在改进、提高和创新上,充分认识自己的不足和别人的长处,加强沟通与合作,聚焦少数几个目标深耕。

 

这次巡回调研中,齐志刚主要谈到了哪些真知灼见?且看下文:

 

高工氢电:国家对燃料电池汽车产业的补贴政策迟迟没有出台落实,对此您怎么看?

 

齐志刚:政策的空档期对新研氢能来说是利好,让我们有更多的时间去改进和完善产品。

 

关于补贴政策,行业内有很多议论。我认为,国家将氢能作为调整能源结构的战略方向,正大力推动产业转型升级,这个是毋庸置疑的。目前很多地方都在大力推动氢能产业建设,燃料电池这把火热度很高,对氢能燃料电池的技术进步、规模化发展有促进作用。在补贴方式上,有关方面在考虑更好的补贴形式,以利于关键材料与核心技术和工艺的突破及国产化。

 

高工氢电:您认为,从降本的角度来看,现阶段我国燃料电池产业链哪些地方是薄弱环节,还需要进一步加强?

 

齐志刚:如果有需求量,电堆降本会比较快。现阶段膜电极的成本占比相对较高。膜电极生产制造已不是瓶颈,从技术趋势来看,整个膜电极材料体系在短时间内不会有太大的变化,工艺路线整体上也相对比较稳定。对于国内产业链来说,最大的不足是膜电极中的质子交换膜和碳纸。当前,国产质子交换膜的质量还有待提高,国内很多膜电极制造商还是倾向于使用进口质子交换膜;碳纸当下基本依赖进口;这两大环节需要加强。

 

高工氢电:从今年上半年众多企业新发布的金属板电堆来看,大功率是方向,同行之间“拼功率”现象明显,对此,您怎么看?

 

齐志刚:大功率电堆可以较快地“做”出来,比如我们公司成熟的产品是60kW,加一倍膜电极进去后,就能达到100kW以上,但这并不是最好的做法,电堆在实际运行中可能会出现各种各样的问题。目前行业内确实有很多宣传大功率的,这不代表已经能够作为商品来用。针对大功率,我们需要按照大功率需求重新设计极板和电堆,需要时间去打磨技术,并不是简单地增加单电池的片数。

 

另一方面,国内对电堆的功率和功率密度还缺乏统一的评价标准。在缺乏统一认知的前提下,相互比较意义不大。在不同的运行条件、不同的发电效率、不同的电堆体积计算方法的情况下,同一个电堆的功率及功率密度可能会相差一倍左右。因此,国补新政需要明确所有关键细节,不留空子可钻。

 

高工氢电:自今年上半年以来,氢能重卡这一细分市场得到极大关注,不少燃料电池企业针对重卡开发了相关产品,您怎么看氢能重卡市场?

 

齐志刚:氢能重卡比纯电动重卡更具优势。在短期内对开发氢能重卡的热情,还是要看政府的补贴方式;如果补贴方式与燃料电池系统的功率不挂钩,嚷嚷做燃料电池重卡的人会大幅减少。氢能重卡实际开发难度比想象中的大很多,给燃料电池系统及车载供氢系统的空间是很有限的,需要对整车结构进行重新设计,但重卡企业也许并不愿意花钱、花精力去这样做,而是想办法使用现有的车型。


从应用的角度来看,重卡主要跑长途,这对系统的稳定性和可靠性要求会很高,以避免在高速公路上抛锚。氢能重卡会是一个极其重要的商业化运营场景,可能走出一条不同的路来。

 

高工氢电:您对接下来燃料电池的技术发展趋势有何看法?

 

齐志刚:很多燃料电池企业还是会追求更高的功率密度,这是技术进步的体现,但是要避免虚高、浮夸风的蔓延,需要健全对功率和功率密度的评价标准。对于企业来说,追求高功率密度的同时还需要考虑工艺、制造、批量化和经济性等诸多方面。我认为,下一个阶段,实在做事的燃料电池企业会更多地考虑产品的可靠性、经济性、可批量制造性,行业进入到良性发展阶段。

 

高工氢电:从世界的角度来看中国氢燃料电池产业的发展现状,您有哪些认识?

 

齐志刚:自2015年以后,中国的燃料电池技术进步很快,尤其是燃料电池堆和一些核心辅助部件如空压机和DC-DC。从设计的角度来看,国内的电堆设计水平已经不逊色国外,从制造的角度也逐渐接近国际水平。当下,国内燃料电池最缺的是长时间的运行和验证,实际的运行时间还不够。这需要业内同仁们有耐心,在实地运营的过程积累数据和经验。


来源:高工氢电

                                                                                                                                                                                                          

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