燃料电池技术自主化的经验与对策建议——以捷氢科技为例 原创 亿维智源 中国智库

燃料电池技术自主化的经验与对策建议

——以捷氢科技为例

文｜亿维智源

根据2021年10月发布的《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），以能源绿色低碳发展为关键，加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式，确保如期实现碳达峰、碳中和。可见，能源生产和消费环节的绿色低碳化是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。《意见》同时指出，统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。由于氢能利用能够实现大规模、高效可再生能源消纳，以及能够充当能源转换媒介、提高能源系统稳定性和降低工业、交通运输领域碳排放的显著作用，氢能产业发展将在我国碳中和路径中扮演重要角色。

经过近二十年努力，我国氢能及燃料电池关键技术体系基本建立，示范应用加快推进，产业正处于启动的关键时期。在氢能产业启动和发展过程中，领军企业是产业的核心主体，也是技术创新、产品设计研发、生产工艺开发、示范推广应用的主要推动者，将对产业启动和发展质量产生决定性影响。为此，本专栏聚焦我国氢能产业领军企业，对其发展路径、发展机制、发展经验进行系统梳理和深入分析，为准确把脉我国氢能产业发展进程提供有力支撑和有益参考。作为我国燃料电池领域的代表企业，上海捷氢科技有限公司在燃料电池自主技术及产品开发方面走在了全国前列。本文主要分析捷氢科技燃料电池自主技术及产品开发的经验，并围绕我国燃料电池技术自主化企业的进一步发展，提出了针对性建议。

一

将燃料电池技术作为长期战略导向

上汽集团是国内最早开展氢燃料电池技术研发的汽车企业，早在2001年就已开始燃料电池技术开发，并始终把燃料电池汽车发展置于重要战略地位。2001年，上汽集团率先启动了凤凰一号燃料电池汽车项目。近年来，上汽集团相继推出荣威750燃料电池轿车、大通FCV80燃料电池轻客、荣威950燃料电池轿车等系列产品。研发团队和研发投入方面，上汽集团已形成几百人的燃料电池汽车研发团队，在燃料电池汽车领域累计研发费用达几十亿元。

为了促进自主创新产品推广应用和实现商业化，上汽集团在2018年成立了上海捷氢科技有限公司（简称“捷氢科技”）。从成立之初，捷氢科技就以燃料电池技术为核心，重点突破燃料电池系统、电堆及核心零部件的研发攻关。2020年9月，上汽集团正式发布我国汽车行业首个氢燃料电池汽车发展战略：2025年前，推出十款燃料电池整车产品，捷氢科技达到百亿级市值，建立千人规模燃料电池研发运营团队，达到万辆级燃料电池汽车产销规模，市场占有率高于10%。

二

独特的技术研发模式

上汽集团及捷氢科技坚持自主研发，通过独特的技术研发模式掌握了燃料电池核心技术，打破了国外技术垄断。捷氢科技汇聚国内燃料电池研发骨干，核心团队拥有“燃料电池+量产汽车”等专业背景，具有资深燃料电池电堆、燃料电池系统、整车开发及应用经验。通过核心团队技术研发，与国内从事燃料电池技术研发的高校、科研机构、重点企业合作，捷氢科技构建了自主化的燃料电池核心技术体系。

目前，捷氢科技已具备关键材料开发、膜电极开发、双极板开发、电堆设计、电堆集成等核心能力，掌握了从电堆核心零部件开发、电堆集成、燃料电池系统集成到动力系统集成的正向开发能力，并具备完整自主知识产权。截2020年9月，上汽集团已获得500多份燃料电池领域相关专利，并参与制定了近20项燃料电池国家标准。

三

持续的产品创新

捷氢科技已连续开发出多款燃料电池电堆及燃料电池系统产品，形成了较强的产品开发能力，产品性能达到国际先进水平。2020年8月，捷氢科技推出的PROME M3H电堆是完全自主设计开发的产品，58个一级零部件全部实现国产化，自主化程度和国产化率均达到了100%。PROME M3H电堆的峰值功率为130kW，功率密度为3.8kW/L，耐久性超过了10000小时，能在-30℃到95℃环境正常工作，可以在-30℃的极寒环境、无辅助加热的情况下实现30秒内快速启动，这些指标已全面超越丰田第一代Mirai燃料电池汽车。从应用情况来看，捷氢科技燃料电池系统已应用于燃料电池乘用车 、轻型客车、城市客车、轻中重型卡车等领域。

2021年10月，捷氢科技发布新一代燃料电池电堆平台—M4电堆平台，同时发布基于该平台的捷氢启源M4H电堆以及捷氢启源P4H、P4L系统。在自制高性能膜电极、非贵金属涂层双极板、智能高效制造技术等自主核心科技的赋能下，基于M4电堆平台，捷氢启源M4H燃料电池电堆及P4H、P4L燃料电池系统等产品都具备车规级的抗振动冲击性能以及IP67防护等级，拥有极高的可靠性，耐久性均超过了15,000小时，比上一代产品提升50%。其中，捷氢启源M4H燃料电池电堆功率提升了52%，峰值功率高达198kW；电堆功率密度提升了34%，峰值功率密度高达5.1kW/L；电堆产品完全由捷氢科技自主设计开发，44个一级零部件全部实现国产化，自主化程度和国产化率均达到100%。