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瞄准核心技术 布局全产业链

中国车谷加快打造 千亿氢能产业集群

2020-10-28 08:38:07  来源:湖北日报

  湖北日报全媒记者 谢慧敏 通讯员 张敏

  阅读提要

  氢能被称作“21世纪最具有发展前景的二次能源”。近年来,全球氢燃料电池汽车产业呈现爆发式增长,氢能已成为国家新能源发展的战略产业。作为中国车谷,武汉经开区抢先布局,已聚集数十家掌握核心技术的氢燃料电池汽车领军企业,一个新的产业集群正在崛起。

  无污染、零排放的氢能,被称作“21世纪最具有发展前景的二次能源”,是公认的清洁能源。

  在全球,氢能源的产业化应用已成为各国竞逐的焦点,氢燃料电池技术,被认为是利用氢能,解决未来人类能源危机的终极方案,商用汽车、船舶是最为理想的氢能源技术应用领域。近年来,全球氢燃料电池汽车产业呈现爆发式增长,氢能也成为国家新能源发展的战略产业。

  2019年全国两会,氢能首次被写入政府工作报告。近日,国务院常务会议通过《新能源汽车产业发展规划》,国家五部门出台《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,推动绿色能源消费领域迎来新增长点。

  作为我国六大汽车产业基地,武汉抢先布局,将氢能列为重点发展的十大高端产业。今年9月,武汉发布的氢能产业突破发展行动方案提出,把握燃料电池汽车产业市场导入期机遇,力争通过3年时间打造国内氢能产业创新研发、生产制造、示范应用引领区,为把武汉建设成为世界一流的氢能产业基地打下坚实基础。其中,作为中国车谷的武汉经开区成为建设重点,担负起打造燃料电池汽车产业集群的重任。

  10月21日,湖北日报全媒记者来到武汉经开区先进制造产业园,只见东风大道两旁,已是一派火热景象。东风公司、国投电力、康明斯、武汉理工氢电、众宇动力、雄韬氢能等数十家氢燃料电池汽车领域领军企业加快建设,产品涵盖从质子交换膜、膜电极、氢燃料电池电堆、动力系统到氢能整车制造的全产业链。

  “这些企业大多掌握了关键核心技术,拥有自主知识产权,且具备批量化生产能力。”武汉经开区先进制造产业区负责人表示,随着我国氢燃料电池汽车业的加快发展,武汉有望再崛起一个新的千亿产业集群。

  抢占燃料电池乘用车制高点

  东风氢舟e·H2明年在汉量产

  在新能源汽车板块,氢燃料电池乘用车被视为下一个产业风口。

  然而,由于在集成方面存在技术难点,过去,氢燃料动力系统主要搭载于体积较大的商用车上,比如客车、环卫车等,在乘用车领域很少采用。

  东风公司攻克了这一难题。2018年,东风技术中心牵头承担国家重点研发专项《全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发》项目,集合15家企业、高校和机构开展技术攻关。

  今年9月,北京车展,一台崭新的氢燃料电池车型东风氢舟e·H2正式亮相,引来众人关注。“其最大特点就是采用全功率氢燃料电池动力匹配方案。”东风汽车前瞻技术研究院氢动力专业负责人谢奇光介绍,这款车基于东风风神AX7 Pro打造而成,采用氢气作为能源,能量转换效率可高达60%,接近普通燃油车的两倍。与纯电动汽车相比,具有更长的续驶里程和更快的能源补充速度;相比插电式混合动力汽车,能实现真正意义上的“零排放”。据悉,这款新推出的东风氢舟e·H2,将有望明年在武汉批量生产。

  在氢能领域的创新不止于此。10月,东风氢能版“无人驾驶Sharing-Van”,成功亮相2020联合国开发计划署氢能产业大会。这款能坐6人的“胶囊”车,没有方向盘、油门、刹车以及驾驶座,只有两排座位,但通过5G信号,可实现武汉、广州等地数千公里远程云控。其搭载的氢燃料电池系统,电池堆功率设计为30千瓦,氢气容量为1.5公斤,整车续航里程达到350公里。

  目前,东风公司已将燃料电池汽车作为未来战略方向之一。谢奇光说,东风还将积极布局商用车平台搭载,不断提升东风燃料电池汽车、系统开发能力和技术储备,助力武汉迈向世界一流的氢能产业基地。

  商业化步伐加快

  多地氢能大巴搭载“武汉制造”

  在氢燃料电池客车领域,武汉经开区同样集聚了一大批行业领军企业。国内有很多地方跑的氢能大巴,都搭载了武汉制造的燃料电池发动机。

  雄韬氢能,就是其中代表。看好武汉氢能产业,2018年,这家深圳企业以“当年动工、当年投产、当年交付”的速度,在武汉经开区建成华中地区第一条氢燃料电池发动机生产线,年设计产能达1万套。如今,其自主研发的45千瓦至128千瓦全功率燃料电池发动机,已成功装载在武汉、大同、广州等多个城市的公交、物流、重卡及环卫车上。

  雄韬氢能运营总监詹全军告诉记者,去年,雄韬氢雄在武汉经开区投放了第一批20台氢能公交示范车,运营里程超过150万公里,平均氢耗每百公里不到5公斤,折算成本基本与燃油客车持平,故障率每20万公里一次,整体性能已完全满足公交线路运营需求。

  另一家行业领军企业,是海归博士李骁创立的武汉众宇动力。在氢能源动力系统领域历经近10年的研发和布局,众宇动力已成为国内同时具备电堆风冷技术平台和水冷技术平台的企业。

  今年1月,搭载众宇动力燃料电池发动机的首批10台燃料电池通勤车在武汉示范运营,成为全国首批氢燃料电池通勤客车。

  “加氢一次仅需10分钟到15分钟,最长续航里程可达350公里。”李骁介绍,这一燃烧电池发动机具有完全自主知识产权,从电堆到关键零部件,全部实现国产化。今年,公司还将在武汉投放20台氢燃料电池通勤车,推动武汉氢能汽车产业向商业化再迈进一步。

  掌握核心技术

  汉产膜电极出口全球多国

  发展氢能产业,核心零部件国产化,是绕不开的话题。膜电极就是其中之一。

  作为燃料电池中最为核心的部件,膜电极被誉为燃料电池芯片,其性能在很大程度上直接决定着燃料电池的应用表现。

  长期以来,应用于燃料电池汽车市场的核心材料膜电极主要依赖进口。国际燃料电池领先企业巴拉德更是凭借自产膜电极,占据国内膜电极市场头把交椅。

  位于武汉经开区的武汉理工氢电,破解了这一局面。作为我国最早从事膜电极研发生产的企业,14年来,这家公司始终坚持技术创新,依托武汉理工大学的领先技术,不仅掌握膜电极核心技术,还实现“百万级”的批量化生产,产品占据国内自主燃料电池一半市场份额。

  2007年,武汉理工氢电自主开发的CCM膜电极,获得美国燃料电池备用电源公司的认证,成功打入美国市场,并占据美国燃料电池备用电源用膜电极90%的市场。此后,又相继拓展到德国、法国、韩国等10多个国家和地区。截至目前,累计销售膜电极超过170万片,成为全球第5大膜电极供应商。

  武汉理工氢电总经理田明星十分看好武汉氢能产业的发展。他告诉记者,受益于旺盛的市场需求,去年,武汉理工氢电迎来爆发式增长,销售收入从2017年的几百万元增加至1亿元。“随着氢燃料电池汽车市场的加快发展,未来不排除会像动力电池出现爆发式增长。”

  目前,武汉理工氢电正加紧推进低成本长寿命车用膜电极、高效电解水膜电极研发,力争继续引领国内燃料电池零部件产业化,为即将推广的燃料电池汽车示范作支撑。

  头部企业加速布局

  国家电投康明斯双双投资落户

  武汉经开区氢能产业的快速发展,吸引越来越多头部企业前来布局。

  国家电投集团氢能科技发展有限公司就是其中之一。作为国家电投集团实施氢能产业科技创新的平台,今年5月,在武汉市“云招商”央企专场活动上,该公司与武汉经开区签约,投资70亿元落户华中氢能产业基地。

  “基地将重点开展燃料电池核心部件质子交换膜产品研发及生产,助力中国车谷打造‘氢能之都’。”武汉绿动氢能能源技术有限公司副总经理刘昊介绍。

  据悉,质子交换膜是生产氢燃料电池的关键材料,在我国,车用燃料电池电堆产品所用质子膜材料过去95%以上依赖进口。近年来,氢能公司自主研发的质子交换膜,性能与国外产品相当,已基本具备产业化落地条件。

  根据协议,氢能公司在华中基地建设质子交换膜技术研究院和中试生产线、万台规模氢燃料电池生产线。同时,布局建设氢能装备制造基地,实现燃料电池规模生产;打造氢能多元应用示范,推进燃料电池车辆等规模推广,同步推动氢能源供给网络建设。

  “选择武汉,大有可为。”刘昊表示,在武汉经开区落户氢能产业项目,有利于上下游产业链合作,无论在无人机、固定电站、汽车还是船舶等应用领域,都有巨大发展空间。

  同样看好武汉的,还有全球最大独立发动机制造商康明斯。这家来自美国的企业,进入武汉已42年,并在武汉经开区建立了东亚研发中心。

  去年7月,康明斯宣布,追加投资1.5亿美元,在武汉经开区建设东亚研发中心新基地,其中包括新建一栋氢燃料电池技术大楼。

  “我们将投入更多研发资源进行氢燃料电池、动力电池等新能源动力系统的研发和创新。”康明斯(中国)燃料电池发动机项目技术负责人李名剑介绍,康明斯组建了本地化的工程和业务团队,致力于在中国进行本土化生产和运营。2019年7月,康明斯收购通用电气的固体氧化物燃料电池;2019年9月控股加拿大著名燃料电池公司——水吉能,将利用其25年的燃料电池和制氢技术优势,在中国进行本地化开发,生产和运营;2020年10月,与中石化签署合作意向书,将利用各方优势和资源,共同促进电解水制氢技术的开发及推广,推进绿氢产业的发展。

  “康明斯特别愿意参与氢能示范城市群申报,在氢能产业中共同成长。”李名剑说。

编辑:张秋晨

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