氫能的戰略價值極高,由此催生了一股股強大熱潮,形成一個充滿無限生機、時刻變化著的新時代。面對在急劇變化中的氫能行業,企業如何乘風而上而不被浪潮吞沒?清能股份經歷氫能行業20年風雨磨礪,穩扎穩打成長為如今氫電行業的標桿企業之一。其對行業發展的敏感性、前瞻性及踏浪而行的決策,可為同行所借鑒。
近日,清能股份總經理張弛接受了高工氫電的專訪,深刻分析了當下的氫能行業發展形勢,并分享了公司的應對策略:1、氫能應用向多元化拓展,公司定位氫能科技平臺,重在把握燃料電池及電解槽核心價值鏈環節;2、燃料電池發展正由政府補貼過渡至商業化,公司相關項目提前展開;3、氫能發展國際間互動加強,未來3-5年公司海外業務擴張加速。
做大做強核心價值板塊
氫能的開發利用是更快實現碳中和目標、保障國家能源安全、實現低碳轉型的重要途徑之一。交通領域是氫能應用的重要突破口,近年來取得了長足進步且在持續蓬勃發展中。另隨著頂層政策設計的完善及氫能產業技術的提升,全國各地正以綠氫為源頭,推動氫儲能、綠色化工、綠色鋼鐵等快速發展,給氫能產業鏈企業帶來了更多發展空間與機會。
縱觀整個氫能技術鏈,當前技術創新核心環節是燃料電池及電解裝置。中國科學院院士歐陽明高近期公開指出,未來要以綠氫制備和燃料電池企業為龍頭,帶動氫能全產業鏈商業化。作為深耕行業20年,突破各個環節的技術極限,構建了燃料電池核心材料、關鍵部件、電堆、系統,以及電解制氫裝置核心科技獨立自主完整技術平臺的清能股份,目前在這兩大核心價值環節均處在領先位置。
燃料電池方面,清能股份現已具備燃料電池電堆、膜電極、雙極板及氫循環系統四大核心零部件的自主研發及制造能力。其中,燃料電池電堆采用業內獨特的石墨金屬復合極板燃料電池技術路線,具有大功率、低成本、壽命長、容錯率高等優點。最新一代VSL Ⅲ系列燃料電池電堆額定輸出功率可達250kW,功率密度可達4.7kW/L,各項技術指標均達到國際先進水平;配套開發的VL Ⅲ系列燃料電池系統,額定功率達200kW,適用于客車、物流車、保溫車、環衛車、半掛牽引汽車、自卸車、叉車、火車等多款車型。
49噸氫能重卡
20年來,清能股份積累了豐富的燃料電池技術研發和產品應用經驗,燃料電池產品不僅在迭代速度及各項指標方面領先,更在批量化裝車中取得了喜人的成績。三年內已配套車用系統超過1000臺,其中出口歐美市場超過200臺。今年上半年,清能股份聯合國內外合作伙伴簽訂了一系列合作協議,為實現三年萬臺的目標打下了堅實的基礎。從應用場景來看,清能股份的燃料電池產品還被廣泛應用于軌道交通、特種車輛、港口設備、船舶運輸、固定式及分布式發電、無人機等領域,已基本實現全場景覆蓋。
PEM電解水制氫方面,清能股份2008年開始聚焦氫氣制取以及應用的研發與商業化推廣。自2009年起開始研發PEM純水電解裝置,擁有包括膜電極、雙極板等核心部件在內的技術開發平臺,技術可廣泛應用于工業、醫療、美容、教育等領域;2010年,公司成功推出的Hydrofill小型移動式燃料電池加氫站及水電解裝置,并于2014年出口歐美市場,目前小型PEM電解槽產品已累計出貨超5000臺,熱銷全球超80個國家和地區,客戶包括新加坡政府、國家電網、神華等國內外知名機構。2021 年,國內綠氫項目開始興起,清能股份敏銳洞察市場趨勢啟動了大標方兆瓦級PEM電解槽的研發與測試,第一代兆瓦級電解槽產品將于今年下半年投放市場,單槽產氫量達 200Nm³/h,出口氫氣壓力為 3.0MPa,氫氣純度可達 99.999%。
清能股份兆瓦級PEM電解槽
“我們在小型PEM電解槽產品及材料研發生產方面均有不錯的積累,這有助于在完成大標方產品研發后實現大批量的生產。”張弛表示,目前國內大標方PEM電解槽技術研發、批量生產及市場應用都處于初級階段,面臨的挑戰頗大,但這恰恰是清能股份體現自身價值的機會所在。
公司自主研發的膜電極催化層漿料配方及卷對卷連續涂布和熱轉印批量生產工藝,使成品膜電極的催化劑在高水溫及水流環境中不易脫落,也不因高粘結劑比例而損失活性,同時具備高生產效率與材料利用率;自主研發的極板保護涂層配方和批量加工工藝,通過使用特殊配比混合液,在極板表面形成固溶物保護層,以低載量薄涂層達到傳統鍍金涂層的保護效果,實現降本增效。基于已掌握的核心技術,清能股份的PEM電解槽產品有望在5年內實現成本趨近堿性電解槽,相較后者逐漸具備成本優勢,結合本身靈活部署的優點,能夠成為相對穩定的綠色能源應用。
今年6月26日, HYZEC ENERGY TECHNOLOGIES PTE. LTD.(聚焦PEM電解水制氫業務,是清能股份全資子公司)與英美資源集團啟動PEM電解水制氫商業化合作。雙方將攜手致力于PEM電解水制氫技術在全球范圍內的商業化應用推廣,并就股權投資達成意向。
簽約現場照片
PEM電解槽海內外市場廣闊,預計未來十年內每年市場都將發生顯著的變化,規模也將成倍增長。面對廣闊發展機遇,清能股份顯然從各個層面都做好了充分準備。
業務整合增強團隊實力
優勢企業以規模與效益實施業務整合戰略,有利于企業規模擴大,市場占有率提高,競爭力增強。2022年,清能股份完成了與豫氫動力及其子公司豫氫裝備的業務整合,強強聯合帶來了巨大轉變。
豫氫動力立足于膜電極、雙極板、燃料電池、氫能裝備等技術、產品的不斷沉淀,長期致力于氫能在交通、能源、工業領域的應用探索。在燃料電池熱電聯供領域,公司在國內先后完成多個綜合示范工程建設,并參與十四五國家重點研發計劃“可再生能源技術”專項“緊湊型可再生能源電熱氫聯產系統模塊關鍵技術”研發,擁有從民用10kW級到MW級工業發電系列產品模組。
豫氫裝備定位于氫能全產業鏈綜合應用解決方案提供商,業務涵蓋上游制氫、純化、存儲、充裝,下游建站加注,以及終端車載供氫、氫發電站、熱電聯供、氫儲能、氫冶金、氫氧切割、氫化工等相關領域。
公司在應用方案上相繼完成包括國家電投冬奧會加氫站、新鄉豫氫加氫站、北京京能集團寧東制氫加氫站、青島國際院士港制氫加氫站,國家電網浙江公司大陳島、麗水、寧波氫能綜合應用(加氫、儲能、熱電聯供)項目,秦皇島和山西襄汾富氫冶金及唐山鋼廠氫氧切割項目,軍工等 30余項氫能綜合應用標桿性或首創性項目,是國內氫能綜合應用項目設計、產品研發實力最雄厚的氫能裝備企業之一,在制氫加氫站關鍵裝備和氫能領域關鍵部件的研發及生產方面成果豐碩。
“業務整合后,雙方富有經驗的燃料電池團隊融合在一起,內部實行統一管理,整體實力進一步增強,‘三擎聯動’戰略效果顯著。”張弛透露,公司業務范圍也相應拓寬,燃料電池、熱電聯供、分布式發電、PEM電解槽、氫能裝備等各個板塊均可獨立開展業務,同時各個板塊之間的協同效應顯著加強,如熱電聯供是燃料電池+氫能裝備的結合;氫儲能發電則將是燃料電池+電解槽+氫能裝備的結合。
在氫能多元化發展新形勢下,清能股份作為氫能整體解決方案提供商擁有更廣闊的空間。
提前探索與實現商業化
雖然目前距離2025年示范期結束還有2年多時間,但以清能股份為代表的國內企業不僅在示范群內深耕真正有價值的燃料電池應用場景,也已經“跳脫”示范群框架,開始嘗試如何實現燃料電池汽車的商業化,甚至部分燃料電池發電項目已經實現了商業化。
“現在我們接觸到的一些跑長途(500-600公里)的重卡項目,就是基于商業化需求而展開。”張弛說。在他看來,行業發展到如今這個階段,對于企業而言,產品配套車輛運行后,不是跑完公里數就結束了,而是要經過長時間運行來算“經濟賬”。產品經過市場“真刀真槍”的驗證,才能反饋給企業進一步做好產品質量、服務及應用。
清能股份所承接的燃料電池發電項目更是商業化的典型案例。今年3月,公司旗下豫氫動力中標焦作煤業(集團)開元化工有限責任公司(下稱“開元化工”)氫燃料電池發電系統公開招標項目。本次項目為國內氯堿工業首個將副產氫氣作為能源加以綜合利用的嘗試。項目建成后,不僅可以覆蓋周邊燃料電池車輛用氫需求,同時為廠區解決2MW的供電以及約7GJ/h的余熱回收,有效提升企業經濟效益的同時還實現企業大幅節能減排。
2MW熱電聯供系統
不同以往的燃料電池發電項目,此次開元化工項目不是政府補貼類項目,也不是小量的偏科研類的示范,而是在工業上投入使用的項目。這是開元化工基于自身環保訴求及經濟性考量所展開的采購及應用,也是國內燃料電池發電領域開啟商業化進程的重要信號。
清能股份在海外的燃料電池商業化項目也呈加快發展態勢,比如公司有2套兆瓦級熱電聯供系統即將發貨給韓國客戶;位于英國、新加坡等國家的小功率分布式電源項目規模相比兩年前明顯擴大了不少;持續推進海外的燃料電池汽車項目,也將迎來新的收獲。
從電解槽板塊來看,隨著全球綠氫項目興起,未來電解槽發展空間巨大。目前,除了中國主要采用堿性電解槽外,國際上很多地區趨向采用PEM電解槽。清能股份不僅會在國內推廣PEM電解槽產品,還會運用多年以來建設的海外渠道進行全球化推廣。
預計在未來3-5年時間里,清能股份海外營收占總營收比例將大幅提升。可以看到,通過開辟多元化的商業項目及多區域市場,清能股份能夠有效抵抗燃料電池行業波動性大所帶來的影響,面對前途廣闊的氫能市場也為自身發展贏得了更多籌碼。