?單堆最大功率160kW、完成3個型號的重卡整車調試、在“雙碳”背景下迅速搶占能源市場……這家運營僅兩年的氫燃料電池電堆企業在近期舉辦的“第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會”(FCVC 2021)一展作為國產氫燃料電池電堆研發生產者的領先成果,它就是具備國際競爭力的車用氫燃料電池電堆解決方案供應商——驥翀氫能。
驥翀氫能的技術團隊被稱為行業“頂配”,不僅來自“中國燃料電池搖籃”中科院大連化學物理研究所,還曾參與目前國內唯一成體系的車用燃料電池開發項目,歷經中國燃料電池自主開發的全過程。成立之初,驥翀氫能就將“做中國人自己的電堆”作為公司使命,如今已經掌握國內領先金屬板產業鏈,全自主開發的MH170燃料電池金屬板電堆實現了國產替代,其性能處于行業領先水平。

驥翀氫能董事長付宇進行主題報告
在FCVC 2021“燃料電池電堆及系統技術發展趨勢”的分論壇中,驥翀氫能董事長付宇進行了題為“立足技術尖端,勇為燃料電池產業先鋒——驥翀氫能大功率金屬板電堆產業化探索之路”的主題報告,講述驥翀氫能在技術研發、應用進展、未來布局等方面的成長歷程和最新進展。
氫燃料電池車二次爆發下 “先鋒”團隊解電堆研發之困
回顧全球車用燃料電池的發展歷程,據付宇介紹,2000年前后是第一波熱潮,當時“做燃料電池的人不懂車,做車的人不懂燃料電池”,上下游的分離導致車用燃料電池壽命僅有幾百個小時。在后來的純電動新能源汽車產業爆發中,燃料電池車逐漸沉寂。
如今,經過了近20年的發展,燃料電池的研發不僅從原理、結構上得到優化,更是與整車開發實現了密切結合,解決了燃料電池在車載工況下的快速衰減問題,因而再次進入大眾視野。尤其是進入2021年 ,“碳中和、碳達峰”大背景驅使下,第三次能源革命周期拐點凸顯,發展綠色產業已成為全球范圍的共識,中國將氫能產業視為實現“30/60”目標的重要手段而大力發展。在此背景下,氫燃料電池發展的第二波熱潮迅速呈現爆發之勢。

FCVC 2021“燃料電池電堆及系統技術發展趨勢”分論壇
付宇認為,能否跟上燃料電池的新一輪熱潮,主要取決于產品能否兼顧性能、壽命、成本目標,他表示:“無論采用何種技術路線,客戶只關心這三點,這也是燃料電池開發的難點所在。燃料電池是一個包含從宏觀到微觀的多尺度的復雜結構,擁有氣態、液態等多種物質狀態,沒有一套能夠完整表達的公式,所以燃料電池的正向設計在理論上非常困難。我們的研發團隊基于多年的實踐,積累了很多半經驗公式及難以測量的過程參數,可以實現從一個工作點到一條流道到一個單池再到整個電堆,形成點—線—面—體逐級正向設計過程,以保證電堆的高性能和一致性。”

付宇介紹媒體采訪
據介紹,驥翀氫能研發成員多來自于中科院、清華大學、新加坡國立大學等眾多頂尖學府,并完整經歷我國燃料電池電堆研發、產品工程化開發與批量驗證、國際合作全過程,參與了多個國家級項目,具備豐富的工程經驗。付宇本人2001年在中科院大連化物所工作時,便開始參與電堆樣機的研發,后相繼在新源動力、愛德曼、上海重塑等任職,開展電堆自主研發與產品化工作。
這群“希望一起把國產化的燃料電池做好的人”,借助豐富的經驗,同時密切結合車用產品開發流程,很快建立起了自己的產品開發體系,并憑借這一體系保證產品性能、壽命、成本目標的實現。驥翀氫能也因此成為燃料電池產業的技術先鋒,在推進燃料電池車汽車實現產業化的道路上不斷發力。
性能、壽命、成本三管齊下 “硬核”產品受市場青睞
性能方面, 2020年6月,驥翀氫能第一代產品燃料電池電堆MH170實測單堆功率達143kW,創下當時國內外全行業單電堆最大輸出功率紀錄。本次參展的“MH”系列最新氫燃料電池電堆額定功率160kW,為燃料電池領域現階段最大單堆功率,裸堆功率密度4.7kW/L,-39°C無輔助啟動,相關技術參數處于行業一流水平。
壽命方面,燃料電池的失效模式在不同的壽命階段會有不同的體現。驥翀團隊基于多年積累,可直接針對燃料電池在高壽命階段的所有失效模式進行設計。同時,經過20多年的持續探索,研發團隊打破了“金屬板材料”這一阻礙金屬板電堆壽命的最大壁壘和行業難題,同時實現了金屬板材料防腐、導電與低成本。這使得“MH”系列電堆擁有領先的壽命和可靠性。

驥翀氫能160kW氫燃料電池電堆
成本方面,付宇表示:“我們的電堆報價是全行業最低區間。”成本是燃料電池商業化的關鍵因素,也是行業最緊要的任務。通過技術積累,驥翀氫能開發的電堆實現高比功率密度,進而減少了材料用量;此外,驥翀氫能還通過打通金屬板全產業鏈,以及低成本金屬板涂層技術,降低了關鍵原材料的生產成本。
性能、壽命、成本三重領先,驥翀氫能憑借產品硬實力獲得市場認可。目前, “MH”系列電堆已經完成了3個型號重卡的整車調試,正在準備整車公告。同時,憑借單堆功率和比功率密度的優勢,“MH”系列電堆還能夠滿足牽引機車、飛機和船舶的應用,目前,驥翀氫能正在與德國某公司推進軌道交通項目,船舶應用方面則力爭今年完成第一艘船的示范應用。
未來:拓展能源版圖 建成全產業鏈
談到驥翀氫能未來發展路徑,付宇有著清晰的規劃和目標。第一階段的任務已經順利完成,即“基于上海建立研發中心,完成產品開發工作”;目前處于第二階段“基于成熟工藝圍繞長三角和珠三角布局半自動中試產線”收尾,其對應年產值5億;同時,驥翀氫能正在為第三階段“基于創新工藝建成自動化量產線”做準備。
具體到產品方面,付宇介紹:“我們規劃了3代產品,目前進入市場的是第一代MH170,第二代產品290的設計驗證和零部件開發工作已經完成,預計今年年底推出。”

驥翀氫能展臺前觀眾絡繹不絕
另外值得關注的是,在“雙碳”背景下,氫燃料電池作為新型儲能方案,其應用不再局限于汽車,驥翀氫能敏銳地注意并計劃進入比汽車領域大好幾倍的能源市場,重點關注3個細分領域:兆瓦級分布式電站、百千瓦級熱電聯供、以及十千瓦級應急電源。目前,驥翀氫能已與某能源公司簽訂了一對一的戰略協議,有望將其電堆技術打入能源市場。
最后,付宇表示:“我們希望跟產業鏈上下游的友商們一起建立一個全產業鏈的產業園,做全自動化無人工廠,促進氫燃料電池產業發展壯大,在第三次能源革命中彰顯中國科技實力。”