达斯汀·班汉姆 Dustin Banham:《氢能产业关键技术的国产化策略:从核心部件到全系统》发表时间:2024-03-13 11:51 《氢能产业关键技术的国产化策略: 从核心部件到全系统》 广东泰极动力科技有限公司 首席技术官 达斯汀·班汉姆 Dustin Banham 非常荣幸我们能在这里给大家做关于氢燃料电池的历史以及现代材料发展的报告。 我会给大家简单介绍一下我们公司的情况和一些在国内布局的产品、产品线,最后一部分我们会给大家介绍一下我们现在重点生产的产品。 泰极动力成立于2018年,在佛山高明区,离这儿大概30分钟路程。我们一共有员工163人,其中69人是研发人员,其中一部分核心研发人员会在接下来的文件中给大家介绍一下。 泰极动力有两个全资子公司,一个是云杉氢能,在禅城区,主要是负责膜电极设计、材料表征和浆料开发的。另一个部分是泰极碳素,在长沙,和中南大学合作做的研发实验室,主要负责碳材料的开发。 泰极动力的创始人是马东生董事长,已经有将近20余年氢能产业的工作经验,其中也是国鸿、重塑、泰极等一系列氢能企业的创始人或者是联合创始人。我们有大批的国内国外工作人员,有着多年的研发经验,供职于不同的产品线上,包括材料学上的,膜电极设计上的,电化学层面上的等一系列的方向。 我们已经建成了大概1300平方的燃料电池研发实验室,其中也包括一些国际先进的研究设备和检测设备,比如ICP、扫描电镜之类的,总投入已经超过了6000万元人民币。这个实验是本身的主体也在佛山,在禅城区。 测试方面,泰极涵盖了从两千瓦级到百千瓦的燃料电池测试台以及相应的测试能力。在燃料电池电堆层面,我们给自己的电堆做测试,也和我们客户合作,做电堆的开发、测试工作。 这是我们获得的一些资质和荣誉,也包括了ISO认证以及创新杯大赛的获奖情况。 我接下来会给大家简单介绍一下我们在国内燃料电池特殊的地位。 中国在整个燃料电池或者氢能行业上是一个非常特殊的状态,中国正在构建一个自己完整的氢能生产系统,从氢气、核心材料一直到最终的产品,所以中国也是世界上最大的氢能行业的市场来推动整个氢能行业的发展。 从这个地图上大家也能看到,在过去几年里中国已经有超过2000家燃料电池或者是氢能行业的相关公司正在运营,绝大多数的公司都布局在沿海的发达地区。 我接下来介绍一下现在泰极动力所生产的大部分产品,我们可以自豪地说,我们可以供应整个氢能行业里大多数重要的核心部件。 在燃料电池层面,我们可以供应完全国产化的燃料 电池膜电极到自主集成的电堆以及备用电源、叉车用、船用的动力系统。在电解水的层面上,我们一般供应PEM电解水的CCM,但是最近几天我们发布了世界上最大的AEM电解槽和能储存100kg氢气的固态储氢装置,两款产品可以相互匹配,也欢迎大家到我们厂内参观。接下来我会简单介绍一下每一种产品的情况以及详细参数。 在过去几年里我们尝试把燃料电池膜电极进行国产化,但是我们发现阴极侧的催化剂国内有很多很好的供应商可以提供批量化的产品,但针对阳极侧和抗反极所需的催化剂似乎没有很好的解决方案。同时在抗反极催化剂层面,也是我们PEM电解水用的阳极催化剂层面上,氧化铱在国内没有很完善的供应链。所以泰极开发了自己的阳极催化剂和抗反极催化剂,到现在为止已经达到了每天1公斤的量产能力,每年大约产能在300kg。 在碳纸GDL的层面上,泰极从造纸开始一直到最终MPL涂布都有布局,到现在已经到了中试阶段,其性能在整个国际上还是较有竞争力的。从中试阶段来说,我们现在能够做到卷对卷的原纸制作以及片对片最终GDL产品,从生产小试到中产,以及到最终生产之前我们会达到卷对卷生产GDL的能力。 在燃料电池膜电极层面上,泰极可以在达到世界一流性能和耐久性的前提下,使用完全国产化的核心材料。耐久性的数据没有展示在文件里,如果大家有兴趣可以会后到我们展区参观一下。使用国产化的核心材料对于我们来说不仅仅是价格上有一定的优势,而且因为材料的可控性以及批量化的问题,我们可以做到在较低批量的情况下做到很低的成本,如果有一部分使用进口材料的话可能会存在只有在达到一定批量的时候成本才能逐渐降低的情况。 我们现在有两期膜电极产线,第一期膜电极产品已经全面投产,年产膜电极100万片。第二期膜电极产线设备已经全部到场,预计年底完成联调,年产能400万片左右,两条产线就涵盖了现有的燃料电池膜电极生产的涂布工艺,从喷涂到狭缝挤压、狭缝涂布到凹版印刷。 因为供应链的更稳定以及产业工艺上的确定,我们能保证同样的性能或者优于海外产品性能的前提下达到更优的价格。 对于PEM电解水的膜电极来说我们有一种非常特殊的喷涂工艺,能够达到大规模、大面积的生产。现在图上看到的这台单机大概年产量可达3GW左右,在需求量越来越大的中国电解水的市场上还是有一定需求的。 在电堆层面上我们设计的S36液冷电堆,可以涵盖1千瓦到25千瓦,同时符合低背压和高背压的两种应用条件。在这些小功率的电解槽可以提供给一些叉车以及船用作为小型的动力源,我们也提供这样的系统。 另外我们在湖南已经有了两条示范性的旅游船在现场运营,其中使用的是50千瓦的动力模块。这类型的燃料电池氢能旅行船在国内碳中和的需求上,泰极想针对碳中和的需求提供产品,在国内总需求也超过了50万套。 最后我会给大家介绍一下我们前几天刚刚发布的AEM电解水系统和固态储氢的装置。 我们最近发布了AEM电解槽系统从0.5标方一直到100标方的单槽,其中在CCM产品上运行已经几千个小时,当然这里的数据只显示了100多个小时,如果各位感兴趣的话可以在我们厂内参观一下,我们也在逐步改善AEM的性能、耐久,和一些核心的供应商,和合作伙伴一起逐步改善我们的耐久,现在依然处于测试阶段。 我们现有的AEM单槽从2000瓦到一兆瓦的容量,可以满足现在的使用生产,预计明年能达到月产500个单体的生产能力,至于AEM和CCM年产能大约是3万平。 另外我们还有相应的固态储氢设备,其实小型的固态储氢设备是给叉车或者是船用以及一些备用电源,对重量不太敏感的场景,我们厂内发布了100公斤的储氢罐体,可以针对大规模储氢的使用。 现在国内正在建立完整的氢能产业链条以及生态系统,我们相信自己在整个氢能产业中扮演着重要的位置。现在我们可以从催化剂层面、膜电极层面以及GDL层面提供世界一流的产品。另外我们现在也发布了世界上最大的AEM电解水系统,相应可以节省一大笔成本,大家感兴趣的话可以到我们展区或者泰极现场参观。 (应嘉宾要求只作演讲要点分享) |