调研 | 瀚氢动力:氢燃料电池行业的“底层驱动力”

来源:原创 2020-09-23

在氢燃料电池行业中,有一些拥有核心竞争力的中小企业,它们深耕于产业链中不起眼但极其重要的细分领域,坚守工匠精神并不断创新,旨在打破外国技术的桎梏。

实际上,这些企业在一定程度上代表着产业发展的“底层驱动力”,是整个氢燃料电池产业中不容忽视的新兴力量。

上海瀚氢动力科技有限公司(以下简称“瀚氢动力”)就是这样的一家公司。依靠在航天领域掌握的技术,瀚氢动力结合氢燃料电池产业储供氢环节当下的痛点及瓶颈技术进行攻关,致力于突破外企封锁,打造国际领先的民族品牌。

9月17日下午,习近平总书记在湖南长沙调研时,冒雨视察了某智能装备公司并表示:“创新是企业经营最重要的品质,关键核心技术必须牢牢掌握在我们自己手中,制造业也一定要抓在我们自己手里。”

此外,9月21日,财政部、工业和信息化部、科技部、发展改革委、国家能源局等五部委发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》。通知提出,在四年的示范期间将采取“以奖代补”方式对入围示范的城市群按照其目标完成情况给予奖励。奖励资金由地方和企业统筹用于燃料电池汽车关键核心技术产业化,人才引进及团队建设,以及新车型、新技术的示范应用等。

因此掌握核心关键技术已经成为了氢燃料电池产业乃至整个中国制造业的重心。

对此,第一元素网独家专访了瀚氢动力创始人、董事长刘彦杰博士。在与刘彦杰博士长达一个多小时的交流中,有两个观点给笔者留下了非常深刻的印象,并让笔者备受鼓舞,从内心感受到了氢燃料电池产业的希望,感受到了中国制造业的希望。

第一个观点:我们一定打造属于我们中国自己的核心技术和产品,确保中国的氢燃料电池产业在这个领域不再受制于人;此外,做产品要有长远思维,不能局限于当下。

第二个观点:瀚氢不惧怕竞争,希望大家能够拿出各自的真本事公平竞争,竞争越激烈,我们这个环节就越有希望摆脱国外技术的依赖。

以下为访谈全文。

调研 | 瀚氢动力:氢燃料电池行业的“底层驱动力”

做产品要从长远来考虑

第一元素网:请您先简要介绍一下瀚氢动力的基本情况,核心产品和服务都有哪些?

刘彦杰:瀚氢动力成立于2016年4月,核心团队来自于中国航天科技集团公司,我本人原来在航天801所当副所长,一直做航天火箭推进方面的项目,这些项目和氢能的契合度较高,例如高压气瓶、阀门等。

依靠在航天领域所掌握的技术,公司成立以后结合氢能领域中储供氢环节当下的一些痛点及瓶颈技术进行攻关,当前的主要业务方向有三个方面:第一是车载氢系统,第二是氢燃料电池无人机供氢系统,第三为加氢装备领域核心设备及核心零部件。

在车载氢系统领域,公司在国内外率先创立了集成式的车载氢系统技术体系,完成了高集成度瓶阀、高集成度减压组合阀、高可靠加氢口等核心产品的研制,发明了全球独一无二的高可靠套压式导管连接技术。

在氢燃料电池无人机领域,公司研制的高可靠、轻质化供氢系统,重量轻、结构简单、输出压力非常稳定。

在加氢装备领域,公司将航天动力技术与氢能领域的需求有机结合,攻克了无油活塞式压缩机核心技术,无油活塞压缩机具有成本低、结构重量轻、维护保养及维修方便等特点。

从服务的角度,我认为未来的汽车领域,不会是通过购买现成工业产品然后进行组装拼凑的模式,一定要走定制化开发路线,根据车的结构、系统的参数要求等来提供定制化服务。

瀚氢具有创新能力强、研发速度快的优势,可迅速开发车企需要的定制化产品,目前已与国内主要车企进行了广泛对接,希望能够为客户打造国际先进的储供氢系统核心零部件产品。

第一元素网:瀚氢动力的核心优势是什么? 

刘彦杰:首先,从阀门技术的角度,我们的技术源于航天,具有高可靠、高集成度的的显著优势。因为在航天项目中,阀门可靠度决定每次飞行任务的成败,所以提高阀门的性能可靠度、密封可靠度是航天阀门持之以恒的追求,在阀门的密封材料基础研究、先进密封结构的设计等方面,我们的团队有长期的技术积淀,为瀚氢在储供氢领域研制国际一流的阀门奠定了较好的技术基础。

其次,氢系统中涉及到很多流体控制方面的问题,流体的控制技术以及仿真技术等,我们也具有较强的优势。

此外从产品研发流程上来讲,其他企业通常是通过购买单一功能阀门,连接管路来构建氢系统。但我们是根据产品全生命周期中的各种工况对系统架构进行了长期的研究,提出了优化的系统结构方案,建立了比较完备的高集成度、高可靠度核心零部件技术指标体系,这些顶层的问题研究清楚后再开始核心零部件的研制,通过这样的研发流程,我们最终的系统和产品相对可以做的结构简单、工作可靠,并大幅提高生产效率。

氢燃料电池行业从现在就要开始考虑,将来没有补贴后,产品还有没有生存的空间和价值,需要在当下从设计、工艺等各个环节来考虑未来,按照规模化模式来开发设计产品。

第一元素网:瀚氢动力目前取得的成绩都有哪些?

刘彦杰:瀚氢动力拒绝山寨,我们的团队之前做的项目都是国家863的项目,做的都是啃硬骨的项目,公司成立后,通过不断的努力和创新,取得了非常好的成绩,我从瀚氢动力的三个业务板块来分别介绍一下公司所取得的成绩。

第一在车载氢系统板块。我们的高集成度减压组合阀内部集成了两级减压阀、过滤器、安全泄压阀、手动排气阀等功能部件,安装空间缩小90%以上,成本降低50%以上,产品经过了4万公里的实车验证,性能非常稳定。目前,我们的产品已在大巴车、物流车、乘用车、旅游观光车等领域获得广泛应用,深受用户好评。 

第二在无人机板块。无人机追求高可靠度和轻质化,我们的无人机供氢系统组合阀重量仅195克,性能非常稳定,大幅度提升了无人机的续航能力,赢得了较好的声誉,产品远销新加坡、韩国、加拿大、台湾地区等海外市场,技术水平达到了国际领先。

第三在加氢装备板块。我们选择无油活塞压缩机作为我们的主攻方向,目前我们的便携式无油活塞压缩机在无人机加氢、备用电源加氢以及军工领域、工业气体领域都比较受欢迎,该款产品重量轻、噪音低、稳定性好。我们仍然在不断创新、改进产品,目前已经更新到3.0版本,实现了三个批次的生产,现在在进行第四批次生产。

确保核心技术不再受制于人

第一元素网:氢系统的重要性体现在哪些方面?

刘彦杰:从功能要求上来说,氢系统需要满足两个要求。

第一是要满足高压安全储氢。如果不能解决安全问题,那么所有高压氢气的应用就是一句空话,所有的其他环节都将无从谈起。

尤其是车载氢系统,汽车在行驶过程中会遭遇各种复杂的情况,比如剧烈颠簸、轻微冲撞、起火甚至严重的交通事故。汽车是载人的,所以在设计氢系统的时候,就要考虑能否及时最大限度保护乘员安全。

第二是要满足低压稳定供氢。保证低压稳定供氢的核心部件是减压阀,在航天领域,减压阀被列为关键部件。减压阀同样是整个氢系统的关键,如果出现出口压力不稳定、波动等现象,将会导致电堆供氢不稳定,对电堆的工作效率影响极大。

此外,高压氢气泄露到电堆等其他低压核心零部件当中且不能及时排放,将损坏电堆等昂贵部件,造成巨大损失。

第一元素网:当前车载氢系统存在的问题都有哪些?

刘彦杰:从技术角度来讲,目前国内车载氢系统中的核心零部件大部分均是进口产品,其余部分国产产品也都是单一功能部件,导致整个氢系统的管路结构非常复杂,除对空间布局不利外,同时复杂的管路结构增加了氢气泄露点,因此增大了氢气泄露风险。

此外,从生产制造的角度来讲,复杂的管路系统造成了极其低下的装配效率。

我们通过实验表明,传统技术构建的减压模块,一个熟练工人需要整整一天的时间才能装配好,那么当未来氢燃料电池汽车规模达到十万、百万规模后,这个产品将会变成劳动密集型环节,这肯定不是氢燃料电池汽车的发展路线。

因此我们坚持走高集成的路线,尽最大努力减少管接头数量,这样成本下降的同时,装配效率也提高了,从而生产制造的效率也将大大提高。 

第一元素网:减压组合阀这样的产品还有别的公司在做吗?该产品未来是否可以实现完全的国有化?

刘彦杰:国内目前做减压组合阀的不仅仅我们一家,现在随着行业内对氢燃料电池核心零部件关注度的提高,将来氢系统阀门的公司将越来越多。

我个人认为这是一件好事,对整个产业的发展是一件好事,有竞争才能激发潜力,最终做出最好的产品。瀚氢不害怕竞争,但是反对恶性竞争和无序竞争,目前整个产业还没起来,大家如果一开始就拼价格的话,很有可能将导致核心零部件这个环节死于襁褓之中。

至于能否实现国产化,如果在正常的竞争基础上发展,实现彻底国产化没有任何问题,中国航天技术在世界上也属于比较靠前的地位,我们把相关技术转移到氢能领域,所需要的工作是把新的环境研究透,然后进行深度研究并不断创新。

我们一定要打造属于我们中国自己的核心技术和产品,确保中国的氢燃料电池产业在这个领域不再受制于人。

不断创新产品,迎接未来市场

第一元素网:您认为未来5-10年,氢燃料电池产业会发展到一个什么样的规模?

刘彦杰:预测实际上是很难的,毕竟是未来事情,不敢妄言。但总体上从现在地方政府和企业的热情、积极性来看,到2025年如果不出现重大事故,氢燃料电池汽车可以轻松突破10万辆。

从纯电动车的发展历程和当前产销情况以及规模来看,如果到2025年氢燃料电池汽车的规模仍然停留在万辆级别,那么这个产业肯定会死掉,如果2025年能达到10万辆规模,那么到2030年实现100万辆的目标,应该也问题不大。

此外,当前国家对于氢燃料电池产业的重点支持方向是汽车,但实际上氢燃料电池应用方向众多,在不同领域的应用很多方面都是相通、互补的,如果国家从各个领域都能进行支持,那么整个产业的发展将会更快。

第一元素网:瀚氢动力未来几年的规划是怎样的? 

刘彦杰:我从技术、产品和产业落地三个方面来讲一下瀚氢未来的规划。 

技术方面。我们要把现有产品继续完善,进一步提高可靠性,并不断创新,探索新的技术路线。此外,除现有的三大主营板块外,我们会沿着涉氢的一些应用领域,把我们的技术进一步拓展,开发新的板块。

产品方面。针对车载氢系统领域,我们将按照35MPa和70MPa两条主线开展产品研发,35MPa方面的产品我们将在规模化生产、提高生产效率方面做进一步工作。70MPa是未来的重要方向,随着储氢瓶技术的不断发展和相关标准的建立,氢系统的核心部件会发生变化和产生新的需求,我们要做相关的技术储备。

此外,对于瞄准燃料电池重卡市场,大流量、高出口压力的减压阀已经成为刚需,我们的产品也会为适应市场需求而进行不断的创新。

产业落地方面。为了应对未来氢燃料电池产业的增长,我们要进行产能的提升,因此需要和地方政府以及产业资本对接,从而落实我们的产业化。目前我们设备的生产和测试基地在如皋,如皋有我们的一个全资子公司。

随着未来产能需求的进一步提升,我们也会考虑在其他条件较好的地区进行产业化布局。