燃料電池BOP是維持電堆持續(xù)穩(wěn)定安全運行的關(guān)鍵,包括空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等,核心產(chǎn)品分別為空壓機、循環(huán)泵、增濕器和電子水泵等。在當前行業(yè)發(fā)展熱度與應(yīng)用數(shù)量齊升形勢下,BOP領(lǐng)域的市場規(guī)模同比擴大,相關(guān)企業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。
另一方面,隨著下游應(yīng)用市場的風云變幻,燃料電池BOP領(lǐng)域的參與企業(yè)也面臨著技術(shù)路線變更、大功率化、多元化、降本增效等需求的沖擊,市場競爭的升維戰(zhàn)已經(jīng)打響,高工氫電梳理出以下三大維度,以供參考:
1、大功率、降能耗需求推動新型技術(shù)路線發(fā)展
2022年多家電堆及系統(tǒng)企業(yè)發(fā)布了200+kW的燃料電池產(chǎn)品,空壓機、循環(huán)泵、增濕器和電子水泵等關(guān)鍵產(chǎn)品在適配大功率,以及功率提升帶來的降能耗需求方面有了明顯進展,不少企業(yè)甚至在新路線開發(fā)上有了突破:
空壓機方面:目前,兩級壓縮離心式空壓機由于優(yōu)勢明顯,是空壓機領(lǐng)域的應(yīng)用主流,但其大功率化帶來的高功耗促使系統(tǒng)廠家及空壓機供應(yīng)商將目光放在了采用透平能量回收技術(shù)路線的空壓機產(chǎn)品,即膨脹機(帶能量回收的)空壓機上。
金士頓、海德韋爾、華澗新能源、毅合捷、蜂巢蔚領(lǐng)、東德實業(yè)等空壓機企業(yè)正在大力推進采用透平能量回收技術(shù)路線的空壓機研發(fā),其中部分已取得階段性進展。“預(yù)計2023年會成為膨脹機應(yīng)用的元年,2025年-2026年膨脹機裝機量會超過兩級壓縮。”業(yè)內(nèi)人士指出。
氫循環(huán)部件方面:氫循環(huán)部件主要有氫循環(huán)泵、引射器兩類,以東德實業(yè)、英嘉動力、浙江宏升、杰鋒汽車動力、鸞鳥電氣等為發(fā)展主力,有三種應(yīng)用方案:采用單一大排量氫氣循環(huán)泵方案、采用氫氣循環(huán)泵+引射器、采用引射器方案。
在大功率發(fā)展趨勢下,目前多數(shù)研發(fā)大功率系統(tǒng)的廠家在氫循環(huán)系統(tǒng)方面選擇的技術(shù)路線是氫氣循環(huán)泵+引射器,并表示這一技術(shù)路線在滿足超大功率系統(tǒng)上基本不存在什么問題。2022年11月,東德實業(yè)適配300kW大功率的三功率段DG47氫氣共軌系統(tǒng)發(fā)布,業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了氫氣共軌系統(tǒng)解決方案。
增濕器方面:在匹配大功率系統(tǒng)方面,目前增濕器市場已經(jīng)有2-3家企業(yè)推出了適配240kW系統(tǒng)的增濕器產(chǎn)品,且正處于驗證階段。推進大功率產(chǎn)品的系統(tǒng)廠家在選擇增濕器時,一般采用定制開發(fā)的方式。在定制開發(fā)增濕器時,目前系統(tǒng)廠家及增濕器廠家雙方會在“以哪種方式保證產(chǎn)品的耐久性”等細節(jié)上展開討論。可以說,在大功率趨勢下,系統(tǒng)廠家和增濕器供應(yīng)商是合力在摸索中前行。
電子水泵方面:電子水泵相對其他部件技術(shù)難度要小,在適配大功率系統(tǒng)方面基本不存在問題,已有企業(yè)研發(fā)完成匹配200-300kW的電子水泵,并且已經(jīng)開模具小批量出貨。不過這類企業(yè)仍然整體偏少,系統(tǒng)廠家普遍反饋大功率系統(tǒng)電子水泵樣機供應(yīng)不足。
整體可見,目前BOP產(chǎn)品的大功率、低能耗發(fā)展已經(jīng)上路,但技術(shù)還不夠成熟,產(chǎn)品有待充分的實踐驗證。
2、企業(yè)產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴充
BOP企業(yè)產(chǎn)品矩陣的擴充主要原因有:一是不同系統(tǒng)廠家對各BOP產(chǎn)品需求的不統(tǒng)一;二是叉車、觀光車等新興應(yīng)用對氫燃料電池空壓機小型化及輕量化提出了新要求;三是各個BOP廠家會根據(jù)自身資源優(yōu)勢擴充產(chǎn)品矩陣。
比如走“廣積糧”產(chǎn)品策略的華澗新能源,公司的BOP產(chǎn)品可覆蓋固定電站、物流車輛、公交車輛、非道路車輛、重卡等應(yīng)用場景,代表性產(chǎn)品包括空壓機、氫氣循環(huán)泵、電子水泵、電子風扇等,功率范圍覆蓋5-240kW,可以為小功率系統(tǒng)、中功率系統(tǒng)及大功率系統(tǒng)提供全功率范圍覆蓋的BOP解決方案。
結(jié)合行業(yè)實際來看,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在提速,但產(chǎn)業(yè)堵點問題阻滯實際運行、企業(yè)普遍增利困難、負重前行。能夠應(yīng)對新的技術(shù)挑戰(zhàn),并實現(xiàn)規(guī)模化擴張的企業(yè),將在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地。
3、國產(chǎn)化、降本進展迅速,新老企業(yè)競爭加劇
在國產(chǎn)化方面,BOP產(chǎn)業(yè)鏈各部件中的空壓機、循環(huán)泵已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,技術(shù)相對成熟;增濕器由于之前國產(chǎn)化程度低,現(xiàn)正呈國產(chǎn)化替代加速趨勢;電子水泵也已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化突圍,已有企業(yè)實現(xiàn)批量化供應(yīng)。
各板塊的市場競爭局勢可謂瞬息萬變。如空壓機領(lǐng)域,2022H1國內(nèi)市場第一梯隊氫燃料空壓機企業(yè)市場占比降幅較大,新進批量供應(yīng)企業(yè)如華澗新能源、優(yōu)社動力等企業(yè)的出貨量開始逐步提升,國內(nèi)可選批量空壓機企業(yè)數(shù)量增加。
此外,外部的新入局者同樣“虎視眈眈”。以中原內(nèi)配為代表的汽車零部件企業(yè)2022年高調(diào)宣布將從事氫燃料電池系統(tǒng)核心零部件等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,競爭者陸續(xù)涌入,將對未來的燃料電池BOP市場產(chǎn)生怎樣的影響,值得期待。