鴻基創能膜電極年出貨量達170萬片
鴻基創能生產車間。受訪者供圖
位於廣州黃埔的鴻基創能科技（廣州）有限公司（簡稱“鴻基創能”）公司大廳中，展示著核心產品膜電極，這一片像塑料一樣不大的薄片，卻是氫燃料電池的“芯片”。鴻基創能打破了國內一直無法實現膜電極規模化生產的瓶頸，是國內首家實現氫燃料電池膜電極大規模產業化的企業，填補了國內在該領域的空白。
加拿大國家工程院院士、鴻基創能副董事長兼首席技術官葉思宇告訴記者，鴻基創能現在已經可以批量為國內外燃料電池廠商提供低成本、高性能的膜電極，2022年全年膜電極出貨量達到170萬片，“目前來看，中國的氫燃料電池膜電極在產能和質量上都已達到國際先進水平”。
“整個行業有了信心”
鴻基創能成立於2017年12月，是廣州開發區引進的首家燃料電池核心零部件——膜電極研發生產企業。
膜電極被譽為燃料電池“芯片”，決定了燃料電池的性能、壽命和成本，其成本約占燃料電池電堆成本的65%。此前，國內一直無法實現膜電極規模化生產，膜電極主要依賴進口。這主要是國內傳統的膜電極製備工藝包含了噴塗以及熱壓轉印等不可連續化或者低線速度的步驟，這種不連續化工藝將產生工藝製備過程的不可控製性及產品的不均一性，同時，低線速度將會製約大規模產業化。
葉思宇帶領研發團隊開發了國際領先的CCM陰陽極雙麵直接塗布技術、膜電極一體化成型技術、膜電極自動化快速封裝技術，生產的CCM及膜電極產品核心技術自主可控。
“目前我們產品性能、一致性、良品率均位居全國前列，對標國際一流水平。”葉思宇介紹，鴻基創能目前已和國內外超過100家燃料電池電堆和係統客戶形成有效合作機製，客戶範圍涵蓋亞洲、北美、歐洲等地區的知名燃料電池企業，配套的車型包括燃料電池客車、燃料電池廂式車、燃料電池重卡等，在國內自主化膜電極配套車型案例中位居前列。
2021年，鴻基創能實現了出貨100萬片膜電極產品的行業紀錄；2022年實現新突破，全年出貨量達到170萬片膜電極。
“產能到100萬片的時候，整個行業有了信心。”葉思宇這樣說。目前，除了鴻基創能，唐鋒能源、武漢理工氫電、擎動科技以及泰極動力等多家膜電極企業的國產生產線先後落成，國內膜電極企業擴張步伐明顯加速，我國的膜電極領域步入批量化生產步伐。
以剝洋蔥方式層層遞進
此前，《廣東省加快建設燃料電池汽車示範城市群行動計劃（2022—2025年）》發布，提出要提升關鍵零部件研發產業化水平，包括電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空氣壓縮機、氫氣循環係統八大關鍵零部件技術。
該計劃提到的八大關鍵零部件，其實就涵蓋了燃料電池的構成。但其中，廣東目前僅有電堆、膜電極產品技術和產能比較成熟，其他零部件都與國際先進水平有一定差距。葉思宇指出，由於國內氫能應用起步較晚，燃料電池產業仍處於商業化的初期，關鍵材料的研發和產業化步伐也還未達到像類似鋰電的規模和水平，但隨著國內燃料電池市場的逐步爆發，國內企業已經在逐步啟動從催化劑、PEM到氣體擴散層的國產化滲透，打破核心材料高度進口依賴導致的高成本現狀。鴻基創能也在聯動上下遊企業共同加快國產化步伐，明年底將力爭實現質子交換膜、催化劑、碳紙和膜電極四大零部件國產化，“這就像歐陽明高院士形象地提出的剝洋蔥方式，要層層遞進”。
葉思宇還指出，氫能產業鏈要以區域間合作形成中國氫能產業的優勢，“廣東近幾年對於氫能產業的科研投入很大，廣東的高校、科研院所以及企業的研發能力較強，幾個方麵的優勢造就了廣東發展氫能產業的巨大潛力”。
氫能應用不限於汽車
除了燃料電池汽車外，鴻基創能產品的應用領域還包括燃料電池無人機、叉車、自行車、固定式發電和備用電站等，與此同時正推進PEM電解水製氫膜電極的技術開發和規模化製造，拓寬我國的綠氫產業化應用場景，加快綠色低碳製氫的商業化進程。
“有部分人容易將氫能簡單等同於燃料電池，將燃料電池等同於燃料電池汽車，然後去與電動汽車作比較，這樣的理解存在偏頗，也降低了整個氫能產業的重要性。”葉思宇強調，從能源結構的轉型和調整來說，氫能很好地起到了串聯從能源製取到能源使用兩端的作用。
新能源發電過程當中，電池儲能在應對跨季節、長時間的儲能需求上存在一定的局限性，而氫能在其中起到了非常重要的作用，即通過電解水製氫將可再生能源轉化為氫氣，應用於燃料電池汽車交通領域，或是應用在煉鋼、化工、製氨等行業。“電解水製氫在應對可再生能源波動性和間歇性上有其獨到之處。”葉思宇表示，“將燃料電池汽車這一交通端應用作為示範窗口，其重要性是不言而喻的。但氫能產業除了在交通領域外，在工業、農業、發電等領域都有其獨到的用處。”
南方日報記者 劉倩 郜小平
實習生 郭峻豪
（南方日報 2023年4月21日）
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