随着中国燃料电池汽车市场的崛起,以空压机为代表的燃料电池系统关键部件快速开启国产化替代。
GGII调研数据显示,2018-2020年氢燃料电池空压机出货量分别为1800台、3790台、4068台。2021年上半年出货量超2000台。自去年以来,国产空压机市场份额已超过90%。
在空压机国产化取得重大突破的同时,一批优秀的企业开始脱颖而出,加紧抢滩市场,海德韦尔(太仓)能源科技有限公司(下称“海德韦尔”)就是其中的突出代表。
海归“硬核”创业,新基地年产能2万台
海德韦尔由原世界500强高管和专家于2019年12月创办于苏州太仓,专门从事汽车用氢燃料电池空压机的研发、生产和销售。海德韦尔拥有开发氢燃料电池空压机的所有核心技术,采用车规级开发流程和质量标准,进行供应商管理和内部生产体系的建立。
海德韦尔创始人顾茸蕾是留日博士,曾在世界500强高科技公司霍尼韦尔担任涡轮增压事业部的全球高级研发总监,领导中国、印度和捷克三个研发中心500多名工程师。2016年初,其离开霍尼韦尔作为合伙人自主创业,继续从事涡轮增压器的研发和生产,获得过“张江优秀人才”、“上海市千人计划专家”和“江苏省双创计划人才”等荣誉。
顾茸蕾携创业团队之所以涉足氢燃料电池空压机的研发、生产与销售源于两大原因:一方面,近年传统内燃机受到新能源汽车的冲击不断加大,顾茸蕾意识到团队需从传统发动机向新能源转型,而在新能源汽车中,纯电动汽车已发展得比较成熟,留给初创企业的机会已不多,与之相反,氢燃料电池汽车还处于发展初级阶段,对各种技术创新有比较高的要求,适合海德韦尔这类天生具有技术创新基因的团队。
另一方面,氢燃料电池空压机属涡轮增压器的一个衍生产品,顾茸蕾原公司是全球最早推出氢燃料电池离心式空压机产品的领头羊,其和团队在过去都已经积累了比较丰富的经验,在国内外开发过电动增压器、电动辅助涡轮增压器等类似产品,也得到了主要氢燃料电池系统制造商客户的认可。
“我们有团队,有技术,有产品,市场大趋势也是不断向上,再加上客户的认可和资本的支持,促使我下决心入局氢燃料电池空压机市场。”顾茸蕾告诉记者。
海德韦尔自2019年12月成立以来,先后成功下线HEC15样机、VDEC30样机、VSEC30样机、HEC30样机。其中,HEC30产品是两级压缩气悬浮电动离心式空压机,最高设计转速10万转每分钟,最大功率30kW,可以覆盖最大160kW的燃料电池系统。VSEC30产品是单级压缩带膨胀机气悬浮电动离心式空压机,最高设计转速10万转每分钟,最大功率30kW,膨胀机最大能量回收12kW以上,可以覆盖最大200kW的燃料电池系统。
海德韦尔HEC30产品(左)和VSEC30产品(右)
为满足产品市场化需求,海德韦尔已于苏州太仓高新区建设了新的生产和研发基地。该基地已于今年8月18日正式投入使用。
该基地厂房面积1850平米,拥有办公区、试验区、试制区、生产区、仓储区和检测区等功能,三年总投资5000万元,最大年产能2万台。基地研发团队四分之三员工来自涡轮增压头部企业,覆盖系统匹配集成、空气动力学、转子动力学、电力电子技术、NVH等核心技术领域,拥有博士1名,硕士3名,精益生产专家1名,6西格玛黑带1名,绿带7名,一半以上员工具有15年以上工作经验。
淬炼核心竞争力,拥抱示范政策大机遇
在经过前期的技术积淀和产品量产之后,海德韦尔表示,今年将全力推进氢燃料电池空压机与系统厂商和主机厂的合作。
为保证空压机产品有较好的品质和性价比,海德韦尔坚持所有零部件都国产化,积极参与供应链的开发,同时对于供应商质量和内部生产过程按照外企汽车零部件公司的要求来进行管理和控制。
“在‘做’和‘买’的决策中,秉承‘让专业的人做专业的事’,在氢燃料电池汽车市场还很小的环境下,让优秀的供应商能够做更多的订单,既能够保证技术和质量的先进性,也能够集中有限的量的效果,把成本做到最低。”顾茸蕾表示。
在新政格局的窗口期内,氢燃料电池产业链公司将加速K型分化,具备核心竞争力的公司会快速发展。在燃料电池沿着效率提升、电堆功率大型化方向发展的背景下,海德韦尔从两大层面构建自身的核心竞争力:产品层,海德韦尔所开发的VDEC系列可变截面涡旋膨胀机辅助两级压缩电动离心式空压机在性能提升30%的同时,可以把成本降低20%以上,特别适合超大功率氢燃料电池系统;所开发的VSEC系列产品,可以提高空压机效率30%以上,并可帮助氢燃料电池系统效率提高6%以上。
同时,海德韦尔还可以提供最新的T-Booster技术,该技术针对200kW以上的氢燃料电池系统,把HEC产品和VSEC产品串联在一起,通过仔细的系统匹配使HEC和VSEC产品都工作在合理的转速范围之内,实现双驱能量回收三级压缩。
“一般200kW以上的氢燃料电池系统都是双堆系统。相比简单并联结构,把空压机串联起来可以更加容易地实现客户对流量和压比的要求,同时能够实现能量回收的功能,降低空压机功耗,提高燃料电池系统效率。”顾茸蕾表示。目前客户的应用基本上都是130kW以下的单堆系统,所以这个技术还没有应用到具体的车辆上去。不过有些客户作为预研已进行了一些仿真匹配计算,效果非常明显。
海德韦尔的目标是以世界级的空压机研发经验、颠覆性的专利技术、本土化的反应速度,以及含“研发、测试定制、生产”为一体的闭环能力,推进国内氢燃料电池实现“更大功率、更小电堆、更低成本、更高性能”。
8月23日,京津冀氢燃料电池汽车示范城市群首获批,这意味距首批示范城市群名单正式公布已越来越近。为迎接“示范政策”落地释放的巨大市场机会,海德韦尔一方面在条件比较成熟的城市(群)落户:于2020年10月在北京大兴区注册成立了氢安能源科技(北京)有限公司,于2021年7月在上海嘉定区注册成立了海德韦尔(上海)能源科技有限公司,结合隶属于苏州的太仓总部,形成了“以点带线、以线织面”的市场布局。
一方面,客户拓展方面,除了与新源动力、亿华通、重塑科技、捷氢科技等传统的氢燃料电池系统供应商保持合作以外,还积极和东方氢能、中汽创智、国电投等央企背景的新型氢能源企业展开技术合作,尤其是充分发挥海德韦尔团队强大的涡轮机械研发技术背景,帮助客户在进一步提升氢燃料电池系统效率方面提供技术支持服务。