氢听剧场:沈乃晨——《产业化催化剂的技术创新》发表时间:2020-11-27 15:56 沈乃晨 新能源市场部副总监 广东济平新能源科技有限公司 产业化催化剂的技术创新 Technical innovation of industrialization catalyst 这里先跟大家道一个歉,因为我们刘总在佛山新工厂那边,实在是有事情没有办法马上赶到现场,所以今天我代替刘总做一个报告。 说到产业化,现在可能是行业最热的一个词。我们知道催化剂很多企业都可以做,包括很多企业都可以把催化剂做得很好。但是把催化剂做得很好的同时如何把这个催化剂放大量产,这是我们济平做的一个事情。 这个图刚才我们看到有很多专家都展示过,这是美国DOE标准的一个推算,可以看到催化剂每年占比在不断上涨。其实催化剂是蓬勃的,我觉得刚才胡总说的那句话特别对,催化剂是有回收的,现在很多企业把催化剂的成本说催化剂太贵了,铂金那么贵,要低铂,其实我们做催化剂的企业认为低铂是一个趋势,但不是必要,因为铂金是要回收的,所以也广东政府的帮助下,我们跟英美资源也签约了,英美资源也为我们做了催化剂中的铂相关回收的工作。 所以我们认为催化剂一定要在保持性能的同时降低铂燃料,如果你的稳定性、耐久性都不能保证的话,你一味追求低铂也是没有意义的。 这是我们做催化剂的成本的下降,其实可以看到下降的幅度是比较缓慢的,相对企业更多像做膜的企业,做GBL的企业,做空压机的企业,我们催化剂整个价格下降其实是有限的,因为确实是用量、用的成本摆在这里。 我们再说一下国产催化剂产业化的一些痛点。我们看到现在有很多催化剂企业,包括有很多高校研究相关的技术。现在基本上所有的高校我觉得你只要做燃料电池相关的研究、做材料方面的相关研究,你都是可以做出来很好的催化剂。但是你如何把这个催化剂从实验室的几毫克、几克阶段放大到公斤级,这是非常漫长的过程,所以现在我们也是总结了三个点: 第一是产业化经验不足。国产燃料电池其实兴起是从上汽做第一台车,从2001年到现在已经有19个年头,但整个国产催化剂整个兴起的时间并不长,可能是3-5年,可能也有的企业做催化剂更早我们没有了解到,所以说我们认为催化剂应该都是用铂的,你每一批一做,要用很大量的铂金,你的时间成本、你的金钱成本、你的人力成本都是非常巨大的。我们也得益于我们有一个国外回来的技术老师,非常幸运,所以我们很快能把我们的产品做到量产化。 第二是设备优势,现在我们佛山这边的工厂,大家如果有时间的话可以坐大巴参观一下,我们是有一条全自动化产线,这条产线也是每天产5公斤的催化剂,这个数据我们不敢说是世界第一,但是我们认为世界前三这条产线是一定做得到的。 还有一个是对品质的把控,我们催化剂每次出库之前都要做相关的检测,包括HRB的检测,检测合格之后,包括一些铂化量的检测,检测合格之后催化剂才可以完成出库,如果不合格,这批催化剂肯定不会出库的,而且我们要保证我们的品控和质量、可靠性,每一批次催化剂,现在上海工厂生产的每一批次催化剂要在4%以内,如果佛山这边正式开始生产之后,我们要求每批次催化剂要在1%以内。 下面就由我来为大家介绍我们的公司。其实这也是广州济平第一次以演讲的形式来带给大家,这是我们在佛山的工厂,如果大家今后两天时间比较充足的话可以去我们的工厂坐一坐、聊一聊。我们的工厂现在设置在丹灶镇,也是在仙湖附近,我们现在也是上海、广州双总部,以后佛山就是作为我们的主要生产基地,上海作为我们的主要研发基地。现在佛山这条产线刚才也跟大家介绍过了,我们年产催化剂达到2吨,当然这是把产线全部开足的情况下,2吨就能配套,100吨左右的重卡我们认为能配套2万辆左右,这个产能对于目前来讲是过剩的,但我们认为在2021、2022年在以奖代补政策发布之后,我们产业一定是发展得非常快的,所以也是提前布局,把我们的催化剂放到了这么大的量。 然后我们也是国内首家燃料电池量产化的催化剂,因为我们是2018年上海工厂才成立,2019年我们就实现了催化剂每批次1公斤的量产。2019年我们是国产催化剂的销量第一,这也是一家日本调研机构给我们反馈的数据,我们2019年的时候占国产催化剂市场应该是占了85%左右,今年我们希望把这个占比扩展到90%,甚至更高。 这款就是我们现在量产化的催化剂,我们阴极方面有50%的标准国产产品,还有50%的高耐久性产品,我们有展位,大家可以去展位看一下我们的产品。咱们催化剂就不像无人机一样,不像整车那么酷炫,它只是一个小瓶子里的黑色的粉末,但是它是燃料电池最核心最关键的材料。阳极目前我们有20%,这是我们最推荐的占比,可能使用20%的话你整车膜电极的耐久性会更高。这是我们催化剂的一些相关参数,如果光说我们的滤镜、MA各位可能没有很直观的了解,所以我们下面也列举了两家公司跟我们做了一个对比,这两家公司也是市场占比非常高的两家国外公司,他们是进口产品中在国内使用量最大的两款产品。 这是我们自己做的相关的耐久性的测试,也是基于美国DOE的标准,第一个图看到蓝色的线是50%的催化剂,下面绿色这条线是进口厂家50%的催化剂,这个其实是测催化剂本身的性质,因为我们也拿到过进口厂家的一些产品,我们发现他们整个的滤镜是非常小的,应该说催化剂滤镜越小性能肯定是越高的,但我们认为滤镜越小你的耐久性是越差的,因为你滤镜小的时候,你铂粒环聚,整个催化剂的MA是下降得非常快。由这个测试我们也正实了我们这样一个想法。那边那个是一个碳载体腐蚀的实验,因为催化剂不仅有铂,还有碳,碳腐蚀了,你的铂自然就用不了了。所以我们也做了相关碳腐蚀的实验,也是跟进口厂家做了对比,我们可以看到我们的碳选择和他们的碳选择应该是类似的。 这就是我们刚刚说的品控,我们的MA从今年的5次样品测了5次生产出来的产品相关的一致性,一致性我们现在控制在4.2%,等佛山这边工厂开始大规模生产后我们希望把百分比控制在1%,甚至百分之零点几的测试。我们出厂的时候也是有MA测试,HRB测试,还有一些杂质测试。 这款就是两款在研的催化剂,其实这两款催化剂已经可以量产,但是因为国内某行业送了很多样给很多家企业进行测试,现在国内能够把铂钴产品做得非常好的企业,甚至可以做到上车的企业我们认为还是很少的,基本上是没有的,因为钴在高电力下的流失造成它对系统的要求非常高,你系统必须对整个电压电流把控得非常好之后,你可能才会对钴催化剂使用得很好,现在丰田可以做到这一点,但是国内我们暂时还没有发现能够做到这一点的企业,所以说我们基于这一点,我们今年也是开发了50%的铂铱钴三元催化剂,有铱的加入之后,就可以有效的使钴在高电力下不会流失,所以也保持了它的性能。当然我们的目标是在性能优保证的前提下降成本,也是是降低国产量,降低国产量肯定是一个趋势,但我们认为一定要保持它的性能、保持它的耐久性不变。 这是我们公司的一些优势,性能刚才已经给大家展示了,我们的性能是比同类进口产品是要更高的,而国产催化剂我们的价格肯定比进口产品更低的,至于低多少也是根据催化剂购买的量来说,如果你购买的量大的话,我们认为我们的产品可以比进口的产品低10%-20%以上。我们供货周期是我们现在很明显的优势,因为疫情和一些国际形势的原因,可能英国催化剂、日本催化剂要进中国要1个月、2个月甚至更长的时间,而我们现在上海的工厂就可以保证10公斤的货月内就可以交付了,佛山工厂投产之后,我们认为我们10公斤的货甚至周内、甚至两周内都可以交付。 还有一点是我们最大的技术优势,我们可以提供甚至推动我们催化剂的浆液配方,这也是很多企业愿意跟我们合作的一个原因,像我们前几天签约的宏基,像这次大会上签约的的,我们都会给他们开放我们相应的配方,甚至我们几家公司一起联合来研究相关设备,针对相关设备的浆液配方,因为催化剂好,你不一定MA做得好,一定是浆液、膜和催化剂搭配得好,你整个MA的性能才会更好。 这个是我们客户给我们测的一些相关数据,蓝色这条线是用我们的浆液配方做的一个催化曲线,橙色这条线是客户自己做的浆液配方做的一个曲线,应该是在1.5电力的时候我们整体性能会提升35个毫伏,这个对于整个膜电极来说提升是非常大的。这黄色那条线也是客户原有最好的浆液,他们认为他们的浆液属性已经很高了,然后使用我们的催化剂和我们的浆液之后,发现整个膜电极的性能还可以再提升。 这是我们直接跟商用催化剂,还有商用MA进行的一个对比。第一个图是催化剂改变,其实莫和KBL都是变的,所以可以看到在高电力EMD之后的时候我们有一个明显的提升,他们一直衰竭速率比较快,我们衰竭速度率比较低一些。这个也是国内知名膜电极企业给我们的一个测试,红色这条线是我们的催化剂,绿色那条线也是现在商用用量很大的催化剂。 这个比较有意思,我可以给大家讲一个故事。我们为什么来佛山?其实佛山领导一直跟我们说,你们夸自己催化剂这么好,是不是真的好?大家都知道佛山有一个仙湖实验室,所以佛山领导也是委托了武汉理工的老师来为我们做了相关的测试,这就是一些测试的数据,可能下面还会有一些表格直观的来告诉大家这个数据。大家可以看到我们的电力图,我们的电力图上可以很明显的看到我们的铂粒子载体分布是非常均匀的。这是耐久性的相关测试,在循环了5000吨之后,我们整体催化剂的形状和面积的变化是非常小的。 这个就是针对刚才的那些图给出的一个解释,我们可以看出,虽然说有一些数据我们认为跟我们测试出来的有出入,但是整个结论来说济平催化剂在各个方面还是比这款进口催化剂要优秀。 所以说当时佛山领导听到武汉理工给我们这样的测试结果之后,佛山领导下定决心把我们招来佛山,给我们相当好的政策,我们也非常感谢佛山领导的支持。 下面是对未来的展望,这是我们催化剂产线的效果图,其实现在真正的图已经出来,大家可以去到我们工厂进行简单的参观。我们这条产线生产了之后,会有在现有价值基础上再低10-20%,相当于比进口产品低30%以上的价格。然后我们今年的市场份额刚才也向大家说了,我们希望能占到90%甚至更高。 非常感谢大家,谢谢。 |