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【原创】圆桌对话:燃料电池核心材料的降本空间与远大前程
核心材料 文章来源自:高工氢电网
2021-12-23 09:29:25 阅读:6658
摘要核心材料真正实现国产化,国内燃料电池产业化拐点才会到来,才能真正具备国际竞争的潜力。

核心材料真正实现国产化,国内燃料电池产业化拐点才会到来,才能真正具备国际竞争的潜力。要实现这一点,需要产业链上下游企业长期不懈的投入与持续突破。

 

今年,在前期积累及产业链共同推进下,国内燃料电池核心材料领域频传喜讯:东岳未来氢能质子交换膜对外供货超过10000以上,并实现累计装车超300台;鸿基创能实现100万片膜电极下线;桑莱特2021年膜电极累计出货量超过20000片,同比去年大幅增长。核心材料国产化替代的大幕已经拉开!

 

不过,此过程中仍有几大关键问题有待进一步解决,如价格问题、验证问题、如何与外资品牌同台PK等。在2021高工氢电年会的电堆与膜电极专场,在鸿基创能董事兼首席执行官邹渝泉博士的主持下,多位来自核心材料、电堆企业的高层代表展开了碰撞交流。期间,新思维、新想法集中涌现,交织融合,振聋发聩。

 

电堆与膜电极专场圆桌.jpg

 

国产核心材料降价空间有几许?


当前,国家正通过示范政策推进燃料电池汽车的规模化应用,但市场最终能否接受燃料电池汽车,价格因素影响很大。其中核心材料(质子交换膜、膜电极等)成本居高不下,导致燃料电池价格偏高,成为阻碍我国燃料电池汽车商业化运行的最大“拦路虎”之一。
 
为了推进市场爆发拐点尽快到来,产业链企业集体期望燃料电池核心材料企业能进一步降价。本场圆桌对话中,鸿基创能副总经理唐军柯博士表示,价格将是未来国产核心材料竞争的焦点,也是下游客户对我们的要求,希望上游质子交换膜等核心材料再降价20%-30%。
 
新研氢能首席技术官齐志刚博士也直言,膜电极占电堆总成本超过50%,膜电极的成本下降对电堆乃至系统的成本下降起到重要作用,期望膜电极企业少拿点利润,将价格降低一点,未来能够降到1000元/ kW的水平。
 
为什么在示范政策已落地、产业将迎来爆发契机的情形下,国产核心材料依然价格偏高?一致观点是,大多数原材料依然依赖进口,致使产品成本居高,同时用户在选择供应商时,由于国内真正能实现批量化供应的企业非常少,这让采购一方的溢价空间非常小。
 
那么该如何有效解决这一问题?现场提出,其一是在保证产品品质、一致性不受影响甚至持续提升的前提下,上下游通力合作降低国产核心材料的成本;其二,通过规模效应和工艺提升推动降本。
 
“如果膜电极要达到1000元/kW,一方面需要质子交换膜企业规模效应协助降本;还需要催化剂降低铂载量,目前我们的膜电极的铂载量是0.2g/kW,如果达到0.1g/kW,实现每千瓦1000元的价格还是有可能的。”桑莱特CTO姚颖方博士现场表示。
 

外资品牌逐鹿的利与弊


众所周知,2021年外资品牌入驻中国市场趋势明显,在核心材料领域,巴拉德动力系统公司董事长兼首席执行官麦楷文在今年9月公开表示,考虑在山东新设膜电极制造和创新中心项目。庄信万丰位于中国的膜电极生产线已投产。
 
针对这一现象,多位参与本场圆桌对话的企业高层也进行了交流,多数认为这是一把双刃剑。一方面,外资品牌“抢滩”中国市场,会给本土企业带去很强的冲击,与此同时,他们的到来也将警醒国内企业在产品的专业特性上,与国际水平还有一定差距;同时也能给国内企业带来学习国外优秀技术工艺的机会。
 
以膜电极为例,膜电极结构设计和制备工艺非常复杂,整个研发周期长、技术壁垒高,实现规模化量产难度十分高。膜电极决定了电堆性能、寿命和成本的上限。当前,国产膜电极性能与国际水平接近,但专业特性上,如铂载量、启停、冷启动、抗反极等,与国际水平还有一定差距。随着国内膜电极企业持续探索,这一差距固然有望逐步缩小,但外资品牌的到来显然将激发“鲶鱼效应”,加速国内企业技术创新的速度。
 
“国外企业进来了,相应产品的工艺也进来了。目前国内企业在产品的设计上是不弱于国外公司的,但是很多设计因为零部件工艺的原因却不能实现。国外企业入驻,带来供国内工程师学习的优秀工艺,对推动整个行业的进步是有帮助的。” 清极能源电堆开发部总监刘锋表示。
 

他们眼中的2021年


2021年即将结束, 高工产研氢电研究所(GGII)分析指出,这一年,燃料电池汽车市场整体处于等待政策落地状态,但全年较2020年有所好转。各企业高层对2021年又持什么看法?
 
本场圆桌对话中,多位企业高层的一致声音是:1)2021年各路资本高度关注燃料电池行业,并认为这一行业前景远大;2)燃料电池产业链工艺和技术进步明显,但真正的商业化还未到来;3)行业热度不断高涨,在政策、资本等多方力量的支撑下,越来越多的企业在技术迭代、规模化发展的方向上开始撸起袖子加油干。
 
“作为最上游的材料供应商,我们的感受最深刻:一方面,发现示范政策落地后,大家对燃料电池态度发生了根本性转变,都在关注国产材料,并且愿意投放一定的精力去评估与试用,这对我们的帮助是非常大的。”东岳未来氢能研究室主任邹业成博士表示。
 
另一方面,他指出,无论是膜电极厂家,还是电堆与系统厂家,对整个行业的认知比以前有了大幅度提升。这种提升传导到原材料端,使大家对材料厂商提的指标越来越细,越来越贴合实际,这对我们后续的迭代提升以及技术发展方向的把控,有非常大的帮助。
 
姚颖方表示,2019年陕西延长石油联手南京大学对桑莱特进行了增资扩股,说明资本市场对于氢电行业是非常青睐的,尤其在今年双碳概念下,这个行业更是走到了发展的风口。
 
从现场各企业高层的观点可以判断,氢电行业已经“热起来了”。在双碳目标及示范政策的加持下,行业迎来发展春天的日子应该不会太远了。
 
邹渝泉在最后指出,接下来三年时间,中国预计会有5-10万辆燃料电池汽车的市场规模,这给一批国内优秀企业带来很好的发展机会,非常重要和难得,希望各个企业能把握这个机会。

 


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