“减碳政策是氢能发展的原动力,能源结构变化是氢能发展的驱动力,规模降本是氢能发展的增长力,从整体来看,原动力、驱动力还有增长力给予了我们足够的市场信心。”协氢新能源营销总监袁胜表示。
协氢新能源营销总监袁胜分享《小型风冷氢燃料电池发展趋势及规模应用》
12月14日,在浙江杭州隆重召开的一场峰会,协氢(上海)新能源科技有限公司(简称“协氢新能源”)营销总监袁胜带来了《小型风冷氢燃料电池发展趋势及规模应用》这一精彩演讲。该报告聚焦双碳目标下两轮车电池的突围路径、小型燃料电池的技术发展与燃料电池两轮车的运营模式探索三大方向,展现协氢在氢燃料电池两轮车应用领域的探索与突破。
氢燃料电池能否重新演绎锂电的辉煌?
作为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向,在即将过去的2023年,氢能发展应用显著提速,诸多应用场景中,氢燃料电池汽车的发展势头强劲,领跑产业应用发展。根据中汽协会数据,今年1-11月,我国累计生产燃料电池汽车5261辆,同比增长35%,发展势头良好。
既为新能源动力的主力军成员,市场时常会将氢燃料电池、锂电池、钠电池进行对比。沙龙上,不少嘉宾也对此发表了自己的见解,从商业化程度、市场规模、电池续航、安全性、冷启动、循环寿命、转换效率等角度各抒己见。
对此,袁总从另一个角度进行了阐述,他提到《欧盟电池与废电池法规》这一文件,“关于欧盟对于电池的一个要求,即这个碳足迹的声明,从25年的2月份开始,2000W以上的电池需提供碳足迹、碳标签、碳的数字护照。从28年2月份开始就要设立最大排放阈值。而动力电池整个生命周期碳足迹大约100-120kg CO2-eq/kWh,其中80%碳排放集中在原材料获取阶段,因为锂电池的原材料原材料重金属特别多,需要很多的矿消耗大量的二氧化碳。而这些就会进一步压缩锂电池原有能源结构的一些市场费用,对氢能的发展有着相应的促进作用。”
袁总表示,氢燃料电池能否重新演绎锂电的辉煌,企业还有很长的一段路要走,比如产业链之路,比如技术发展之路,比如规模降本之路,2022年初以来,氢能企业的设立呈爆发态势,为产业链贡献了资本、人才、技术等资源,产业链之路逐步完善。
当前,在政策细则落地叠加产业链成熟度提高背景下,技术发展之路持续迭代,行业放量增长确定性强,氢燃料电池系统的平均价格逐年下降,降幅明显,从2017年前后的1.6万元/千瓦-2万元/千瓦,已降至去年的2800元/千瓦,且未来还会持续下降,燃料电池整个系统成本也会相应降低。“我们今天就属于第二个阶段,技术发展,达到整体的规模降低之后,降本之路会越走越宽,与锂电同步竞争是指日可待。”袁总表示。
协氢新能源营销总监袁胜分享《小型风冷氢燃料电池发展趋势及规模应用》
作为国内最早开发风冷燃料电池系统的原创发明人、小型两轮车用氢燃料电池国内第一发明人,协氢(上海)新能源科技有限公司(简称“协氢新能源”)研发团队在小型燃料电池领域拥有领先的研发基础和专利申请量,公司依托清华大学的研发生态支持,以氢能无人机、氢能两轮车等作为切入点,致力于成为全球领先的小型燃料电池系统提供商。
据袁总介绍,团队认为事实上,小型风冷氢燃料电池解决了“锂电池” 6大痛点:
补能时间。锂电池充电时间长,易发生线路过热、过充等风险;氢燃料电池补能时间短,加氢或换罐仅需 10 秒钟。
续航里程。锂电车普遍续航里程 50-90公里左右,锂电无人机普遍续航 1-1.5 小时;氢动车同类型续航超过 130 公里,氢能无人机续航达 3-5 小时。
电池重量。电动车20Ah,电池超过6公斤;氢动车同类型燃料电池系统仅2公斤,无人机氢燃料电池系统可以减重60%。
成本下降速度。由于上游锂材料涨价,且汽车等需求大,成本下降难;氢燃料电池产业化后成本下降空间大,下降快,规模化后价格将低于锂电。
处置不环保。锂电池生产和处置对环境影响大;氢燃料电池双极板、膜电极回收利用率极高,环境影响小。
低温运行。锂电在低温环境下,效率大幅降低,零度以下不能正常工作;氢燃料电池在零下10度时仍可满功率正常运行。
技术发展方面,当前协氢新能源掌握的核心的关键技术主要是以下三个方向:
纳米催化剂。合金催化,PT/C,完全替代进口;目前正在开发合金催化,实验室状态的铁基催化剂;效率更高、成本更低。
CCM膜电极。采用双面直涂工艺,较上一代效率提升30%,实现卷对卷批量制备,团队持续提升材料利用率以实现更低的成本。
耐温性电堆。环境耐温性-10℃-60℃范围更广,低温启动更迅速,促进无人机、两轮车等应用更宽泛的适用区域。
生产基地,图源协氢新能源
此外,团队已在上海市松江区设立应用测试中心,开展小型风冷氢燃料电池研发和应用测试,今年12月6日正式投产的协氢新能源枣庄睿创2.0智能生产基地,将以机器人、智能视觉、数模堆叠等技术,实现生产自动化、智能化、数据化和可塑化,带来氢燃料电池智造领域新的跨越。该生产系统由四组机器人完成整套小型燃料电池的裁切、点胶、装堆、检测等流程,整个生产过程与数据链衔接,实现数据互联互通,与ERP,MES等系统融合,充分利用视觉定位系统、机器人精准操控,实现百万级零缺陷,达到行业领先的智能化生产系统水平。
未来,协氢新能源将以枣庄睿创2.0智能生产基地为重要引擎之一,不断激发强大的生产力和创新力,不断提供安全、可靠、高效的氢燃料电池产品,不断实现规模化降本,以绿色科技和数字赋能引领氢能产业的发展。
小型燃料电池要如何发展?
小型燃料电池有着众多应用场景,凭借能量密度高、续航长、重量轻、补能快,以及规模量产后成本下降快等优势,可以应用到两轮车、无人机、移动电源、小型游船、UPS、无人快递车等众多场景。
聚焦小型风冷氢燃料电池,协氢新能源在两轮车、无人机、移动电源、小型游船、无人快递车等应用场景不断探索,积累了丰富的经验,此次沙龙,袁总分享了协氢新能源在商业化应用发展过程中的真知灼见。
“要是储运环节的大家费老大劲把问题给我们解决了,我们利用率没有上来的话,那肯定也是一种浪费,所以我们的产品要做到极致,不仅要做小,效率还要保证,还要提升。”袁总表示。
掌握核心技术,每一个细节都要做到极致,协氢新能源的小型氢燃料电池具有以下领先优势:
比功率领先。公司开发的燃料电池具有优异的比功率密度和稳定性,石墨板电堆比功率可高达1000W/KG。
材料利用率领先。通过膜电极等材料研发和匹配,电堆效率提升,材料有效面积利用率高达80%
发电系统效率领先。优异的发电系统效率,高达55%
氢气利用率领先。多年积累的电堆结构技术优化,带来优异的氢气利用率,利用率高达97%
资料显示,在产品布局方面,协氢新能源打造出不同型号的多款产品。在两轮车用电池领域包括麒麟 HIST-350、麒麟 HIST-500 等,氢气利用率均达到 97%,发电效率均为 55%,稳定运行 5000小时以上。在无人机燃料电池系统方面,公司产品包括 2.6KW 无人机氢燃料电池和 15 升碳纤维缠绕瓶,可实现3小时续航。
协氢新能源不同型号的多款产品,图源协氢新能源
据透露,协氢新能源的小型燃料电池技术持续迭代升级,目前已经掌握第三代两轮车、无人机用燃料电池核心技术,同第二代技术相比,电池功率密度提升 30%,稳定性寿命提升一倍以上,成本下降 30%,技术优势明显。同时,协氢新能源正在研发的第四代燃料电池,体积更小,发电效率更高,材料成本更低。公司通过自主研发和生产膜电极、碳纸、催化剂等,推动小型燃料电池电堆匹配和效率提升,并通过材料端的研发优化,不断降低电堆制造成本。
经过十多年的技术积累,协氢新能源作为较早切入氢两轮车赛道的玩家“身经百战”、经验丰富,在2023年这一年突破不断。
8月初,协氢新能源、台铃集团联合在世界氢能和燃料电池产业博览会上发布了一款风冷氢能共享两轮车,350W氢燃料电池重量仅为500克,发电效率高达 55%,整套系统较锂电减重60%,技术处于行业领先地位。该氢能共享两轮车具有长续航、耐低温、低衰减等优势,应用前景广阔。
10月12日,武研院就推进氢能创新应用中心小型燃料电池两轮车项目与协氢(上海)新能源科技有限公司、铁塔能源有限公司湖北省分公司在武汉理工大学开展座谈交流,武研院将与协氢(上海)新能源科技有限公司共建氢能创新应用中心,进一步加快小型燃料电池两轮车项目的推进。
10月,协氢新能源完成数千万元Pre-A轮融资。本轮投资方为泉为科技等,本轮资金主要用于建设小型风冷氢燃料电池生产线,以及布局膜电极、碳纸等前端材料。据透露,公司即将于近期内完成 PreA+轮融资,同时将在2024年开启 A 轮融资,计划融资1.5亿元,用于扩大研发、建立生产基地、融入核心材料和部件的产业链,不断打造竞争优势。
12月,在各方努力推动下,由协氢新能源与喵走出行合作推出的氢能共享两轮车,正式启动在六城投放应用。据透露,协氢新能源在两轮车领域与三大车企雅迪、 台铃、爱玛都已开展合作,共同开发样车,助推小型氢燃料电池在两轮车市场的发展。同时,协氢新能源与喵走出行、星驾等深度合作,共同推动小型氢燃料电池在共享、快递外卖氢动两轮车的规模应用。
协氢新能源营销总监袁胜分享《小型风冷氢燃料电池发展趋势及规模应用》
此外,不仅仅是氢能两轮车,在其他适合的小型燃料电池应用场景,协氢新能源亦是硕果累累。
无人机应用方面,协氢与无人机企业展开深度合作,比如与国内工业无人机的头部企业开展合作,样机将用于公安、电力、渔业、快递等领域。
12月16日,协氢新能源发布国内首款超长续航的氢能工业级无人机入云龙Ⅱ六旋翼无人机。该款氢能工业级六旋翼无人机搭载麒麟HITS-2600氢燃料电池系统,实现了轻量化、小体积、高性能,相关性能指标均达到行业领先水平,尤其是续航可达3小时以上,为锂电无人机续航的3倍以上,具有超长续航、载重量大、应用环境广、高智能化等特点。
移动电源方面,团队自行研发,可根据用电量需求配置矩阵,打造个性化储能产品,同时与华清大运合作,提供电堆用于生产出口日本的移动电源。
三轮车应用方面,协氢新能源与三轮头部企业合作,探索“60秒换氢能”氢能解决方案,解决物流员充电慢问题,实现多天、不间断、持续配送能力。
安防场景方面,团队与海神共同研发氢能无人安防车,共同推进小型燃料电池在安防领域的应用,续航能力增加120Km。
对于未来,袁总表示干劲满满:“2024年我们还会持续扩大产能,当然也会继续降本,还希望可以和其他的企业伙伴共同配合,合作开发,共同面对不断增长的市场需求和挑战。”
零碳出行,探索不止。面向未来,协氢新能源将打造百亿规模的小型风冷氢燃料电池产业,形成长续航、耐低温、更环保的绿色氢能产业,为国家”碳达峰”“碳中和”目标的实现贡献协氢力量。