打造氢燃料电池“芯片”_全球头条
发布时间：2023-04-21 13:58:06
来源：南方日报
位于广州黄埔的鸿基创能科技（广州）有限公司（简称“鸿基创能”）公司大厅中，展示着核心产品膜电极，这一片像塑料一样不大的薄片，却是氢燃料电池的“芯片”。鸿基创能打破了国内一直无法实现膜电极规模化生产的瓶颈，是国内首家实现氢燃料电池膜电极大规模产业化的企业，填补了国内在该领域的空白。
加拿大国家工程院院士、鸿基创能副董事长兼首席技术官叶思宇告诉记者，鸿基创能现在已经可以批量为国内外燃料电池厂商提供低成本、高性能的膜电极，2022年全年膜电极出货量达到170万片，“目前来看，中国的氢燃料电池膜电极在产能和质量上都已达到国际先进水平”。
(资料图片仅供参考)
“整个行业有了信心”
鸿基创能成立于2017年12月，是广州开发区引进的首家燃料电池核心零部件——膜电极研发生产企业。
膜电极被誉为燃料电池“芯片”，决定了燃料电池的性能、寿命和成本，其成本约占燃料电池电堆成本的65%。此前，国内一直无法实现膜电极规模化生产，膜电极主要依赖进口。这主要是国内传统的膜电极制备工艺包含了喷涂以及热压转印等不可连续化或者低线速度的步骤，这种不连续化工艺将产生工艺制备过程的不可控制性及产品的不均一性，同时，低线速度将会制约大规模产业化。
叶思宇带领研发团队开发了国际领先的CCM阴阳极双面直接涂布技术、膜电极一体化成型技术、膜电极自动化快速封装技术，生产的CCM及膜电极产品核心技术自主可控。
“目前我们产品性能、一致性、良品率均位居全国前列，对标国际一流水平。”叶思宇介绍，鸿基创能目前已和国内外超过100家燃料电池电堆和系统客户形成有效合作机制，客户范围涵盖亚洲、北美、欧洲等地区的知名燃料电池企业，配套的车型包括燃料电池客车、燃料电池厢式车、燃料电池重卡等，在国内自主化膜电极配套车型案例中位居前列。
2021年，鸿基创能实现了出货100万片膜电极产品的行业纪录；2022年实现新突破，全年出货量达到170万片膜电极。
“产能到100万片的时候，整个行业有了信心。”叶思宇这样说。目前，除了鸿基创能，唐锋能源、武汉理工氢电、擎动科技以及泰极动力等多家膜电极企业的国产生产线先后落成，国内膜电极企业扩张步伐明显加速，我国的膜电极领域步入批量化生产步伐。
以剥洋葱方式层层递进
此前，《广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划（2022—2025年）》发布，提出要提升关键零部件研发产业化水平，包括电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空气压缩机、氢气循环系统八大关键零部件技术。
该计划提到的八大关键零部件，其实就涵盖了燃料电池的构成。但其中，广东目前仅有电堆、膜电极产品技术和产能比较成熟，其他零部件都与国际先进水平有一定差距。叶思宇指出，由于国内氢能应用起步较晚，燃料电池产业仍处于商业化的初期，关键材料的研发和产业化步伐也还未达到像类似锂电的规模和水平，但随着国内燃料电池市场的逐步爆发，国内企业已经在逐步启动从催化剂、PEM到气体扩散层的国产化渗透，打破核心材料高度进口依赖导致的高成本现状。鸿基创能也在联动上下游企业共同加快国产化步伐，明年底将力争实现质子交换膜、催化剂、碳纸和膜电极四大零部件国产化，“这就像欧阳明高院士形象地提出的剥洋葱方式，要层层递进”。
叶思宇还指出，氢能产业链要以区域间合作形成中国氢能产业的优势，“广东近几年对于氢能产业的科研投入很大，广东的高校、科研院所以及企业的研发能力较强，几个方面的优势造就了广东发展氢能产业的巨大潜力”。
氢能应用不限于汽车
除了燃料电池汽车外，鸿基创能产品的应用领域还包括燃料电池无人机、叉车、自行车、固定式发电和备用电站等，与此同时正推进PEM电解水制氢膜电极的技术开发和规模化制造，拓宽我国的绿氢产业化应用场景，加快绿色低碳制氢的商业化进程。
“有部分人容易将氢能简单等同于燃料电池，将燃料电池等同于燃料电池汽车，然后去与电动汽车作比较，这样的理解存在偏颇，也降低了整个氢能产业的重要性。”叶思宇强调，从能源结构的转型和调整来说，氢能很好地起到了串联从能源制取到能源使用两端的作用。
新能源发电过程当中，电池储能在应对跨季节、长时间的储能需求上存在一定的局限性，而氢能在其中起到了非常重要的作用，即通过电解水制氢将可再生能源转化为氢气，应用于燃料电池汽车交通领域，或是应用在炼钢、化工、制氨等行业。“电解水制氢在应对可再生能源波动性和间歇性上有其独到之处。”叶思宇表示，“将燃料电池汽车这一交通端应用作为示范窗口，其重要性是不言而喻的。但氢能产业除了在交通领域外，在工业、农业、发电等领域都有其独到的用处。”
南方日报记者刘倩郜小平
实习生郭峻豪
（文章来源：南方日报）
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