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攻坚氢燃料电池空压机核心技术 发力千亿车产业链

   8月29日,佛山市8座加氢站项目联合动工,并计划于年底投产运营。加上已建成的两座,届时,佛山将成为国内拥有加氢站数量最多的城市。逐渐铺开加氢站建设的背后,是一场世界范围内的能源革命,以及国内汽车产业动能的转型升级。
  加氢3分钟,续航600公里,作为新能源汽车主要技术路径之一,氢燃料电池汽车在《国家创新驱动发展战略纲要》、《汽车产业中长期发展规划》等重要战略纲要中,均被确认要大力发展。
  今年6月,广东省发布《关于加快新能源汽车产业创新发展的意见》,意见明确提出加快新能源汽车(包括纯电动汽车、氢燃料电池汽车和插电式混合动力汽车等)产业创新发展的意见。这表明,广东新能源汽车产业正完整地呈现出氢燃料电池、混合动力、纯电动三驾“马车”共同驱动的态势。
  据不完全统计,广东各家车企已规划的氢燃料电池车整车达7万辆,一个新兴的千亿级产业链将在广东开跑。
攻坚氢燃料电池空压机核心技术  发力千亿车产业链
 
  不断吸引整车企业落户
  美锦能源9月6日晚间发布公告,公司拟与广东鸿运高新技术投资有限公司共同出资1.5亿元,在广州开发区设立广州鸿锦投资有限公司,再度发力氢能应用,进一步向粤港澳大湾区延伸新能源业务。
  越来越多的资本涌入这行。去年10月,广州开发区与德国合作成立“中德能源创新研究院”,旨在推进氢能源产业化应用技术研发;今年2月,总投资约8亿元的氢燃料电池膜电极产业化项目也落户广州,填补了中国高能量密度膜电极制造的空白。
  不止是广州,目前在广东省内多个城市,已经开始抢滩氢能源这片“蓝海”:东莞2016年就提出筹建国际氢能产业城,启动100亿氢产业发展基金;深圳前海蛇口自贸片区2017年发起设立总规模30亿元的氢能基金;佛山、云浮通过创新性的产业对口帮扶模式,各自打造了相对完整的氢燃料电池汽车产业链,正不断吸引整车企业落户。
  今年5月,由广东晓兰客车有限公司生产的第一辆氢能源客车亮相,这辆车从研发、生产到下线,全部在中山完成。
  广东氢燃料电池技术还“走出去”。今年5月,比亚迪与美国混合动力公司(USHybrid Corporation)合作研发氢燃料电池客车,该款客车将服务于当地机场。
  今年以来,先后包括东风特商氢燃料电池商用车华南生产基地和广东长江汽车整车生产及氢动力研发中心项目分别落户云浮、佛山,前者总体规划建设以氢燃料电池汽车为主、年产能为5000辆的新能源商用车生产线,后者争取于2019年建成投产,年产新能源汽车6万辆,建成达产后总产值将达200亿元,此前,飞驰新能源汽车已在云浮设立了年产最高可达5000辆的生产线,生产的氢燃料电池公交车也已在云浮、佛山等地进行常态化运行。
  按照较为保守的100万元/辆计算,7万辆氢燃料电池车整车产能以及由此带动的上下游产业链,广东将浮现一个新兴的千亿产业链。
 
  关键技术国产化降成本
  前景尽管相对乐观,但氢燃料电池汽车在全球范围内推广还相对较弱。从当下产业探索路径来看,一方面是从商用车切入,弥补技术差距;另一方面是关键核心零部件,实现国产化,从而降低成本提升竞争力。
  2016年底,归国创业的张锐明博士团队,在长江氢动力的支持下组建成立广东泰罗斯汽车动力系统公司,经过2年的研发,成果已经开始显现。国外主流的氢电池使用寿命约1万小时,我国科技部的标准也是到2020年达到1万小时,经过一年多反复试验,泰罗斯将国产氢燃料电池寿命提高到7000-8000小时。“我们可能会走在国家标准之前。”张锐明说。
  佛山科技学院特聘青年研究员、云浮(佛山)氢能标准化创新研发中心赵吉诗介绍,尽管我国电池电堆寿命正在追赶国外水平,但增湿器、空压机、氢气循环泵等核心零部件的匹配性,是决定动力系统整体性能的重要因素,其国产化率依然较低。
 
攻坚氢燃料电池空压机核心技术  发力千亿车产业链
 
  典型的燃料电池空气供应系统由空气过滤器、空压机、电机、中冷器、增湿器和膨胀机等组成。在空气供应系统中,空气的压力和流量对燃料电池系统的性能(能量密度、系统效率、水平衡和热损失),成本和电堆的尺寸等有很大的影响。为实现较高的能量转换效率,燃料电池内部的化学反应对空气的温度、湿度、压力和流量等参数有着严格的要求。但目前广泛应用的工业压缩机无法满足燃料电池对空气的要求。因此性能优越并能很好地与燃料电池系统进行匹配的压缩机,对于燃料电池的发展至关重要。
  广东的企业意识到了这点,并集中精力攻克。今年3月,广东重塑能源科技公司在云浮挂牌,该公司董事长林琦介绍,该公司在最关键的五大零部件领域,大功率的DC/DC、空压机上均实现了自主研发,接下来将继续通过自主研发或与供应商联合研发,到2020年最关键的五大零部件实现自主研发,而到2025年关键零部件第二代产品将推出。
  截至目前,广顺、爱德曼、广东国鸿、广东重塑、泰罗斯、长江、飞驰、福田、高明中车四方等正在形成从压气机、燃料电池再到整车(含乘用车、客车、有轨电车)的完整产业链,围绕各自领域推动零部件国产化。
 
  进军乘用车需加氢站配套
  在刚刚闭幕的成都车展上,丰田氢燃料电池车Mirai备受关注,此前,丰田方面表示Mirai将正式大规模量产。相比日本氢燃料电池车集中在乘用车领域,广东主要是在商用车市场发力。
  “广东氢燃料电池汽车从商用车切入到乘用车,至少还需要4-6年。”华南理工大学机械与汽车工程学院研究生导师、广东省汽车产业路线图(规划)工作小组组长姜立标说,大客车体积大、空间易优化,而乘用车设计非常紧凑,电堆轻量化、小型化中实际操作非常难,目前技术已在逐步解决,另一大关键还在于加氢站的推进。
  正如燃油汽车上路需要建加油站一样,氢燃料电池汽车要真正走入乘用车市场,就必须有加氢站配套。然而,氢燃料电池汽车与加氢站就好比“先有鸡还是先有蛋”,除了建设成本和土地成本过高外,审批流程的繁杂和不明晰也让加氢站建设难以推进。
  “现在的燃料电池车市场就像是2009年时的纯电动车,后者经过10年的培育终于迎来爆发式增长期,燃料电池车也同样需要政府‘扶上马、送一程’。”广东国鸿氢能副总经理张哲军说,影响氢燃料电池汽车推广最大的因素还是加氢站的建设,尤其是一线城市应加快加氢站布局,才能引导市场向私家车领域渗透。
  张锐明则为公司能否熬到量产而焦虑,他期待广东的新能源车企加快入局氢燃料电池乘用车,以推动和培育市场,“我们的燃料电池动力系统还处于投入期,虽然开始小批量生产,但距离1万台(套)的量产目标还需要三五年时间,广东氢燃料电池汽车产业链上关键零部件企业普遍都面临量产难题”。
 
  提速加氢站建设
  据统计资料显示,截止2018年2月份,我国已建成、在用及在建的加氢站共有33座;截止2018年7月份,我国已建成、在用及在建的加氢站共有41座,分别位于北京、上海、江苏、大连、安徽、河南、广东、成都等地,全国各地很多城市也都正在规划建设加氢站。
  在氢燃料电池汽车产业率先布局的广东,也率先突破难题。8月29日上午,2018年佛山市加氢站联合动工仪式上,8座加氢站项目顺利动工,并计划于年底投产运营。加上已建成的2座,届时,佛山将成为国内拥有加氢站数量最多的城市。
  此次联合动工的8座加氢站,有三大方面的创新与突破,一是在理顺和明确政府行政审批上,广东省先行先试并确定由住建部门牵头负责,填补了此前加氢站审批建设没有主管部门的空白;二是在运营模式上,除一个是新建站点外,其余均由加油站、加气站改建而成,未来所有加氢站都将实现加油、加氢、充电“三合一”模式;三是投资主体多元化,央企、当地国有资本和民营资本纷纷入局,为项目提供了资金保障,值得一提的是,在加油站改建加氢站的过程中,还得到了中石化总部的批准同意,这在全国层面有了更大的示范意义。
  据不完全统计,我国加氢站不足20座,虽然全国各地多个城市也都在规划建设加氢站,但是整体还未形成规模。这给了广东氢燃料电池汽车弯道超车的机遇。
  今年以来,佛山政府明确提出2018-2019年将投入氢燃料电池公交车1000辆、建成加氢站28座的目标任务。从全省来看,云浮市也已建成1座加氢站,今年动工的有3座,中山市也建有一个撬装式加氢站。就数量而言,广东省加氢站建设已走在了全国前列。
 
攻坚氢燃料电池空压机核心技术  发力千亿车产业链
 
  更多城市的加氢站建设也将提上议事日程。在广东省发布的《关于加快新能源汽车产业创新发展的意见》中提及,各氢燃料电池汽车示范市要加快加氢站的规划和建设,编制加氢站试点建设方案,满足氢燃料电池汽车示范运营需求。
 
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