人間“氫”醒背后的隱形冠軍

文 / 本刊記者 甄文媛

歷經數年，人間“氫”醒。兩場盛大體育賽事，1000多輛氫燃料電池汽車，集中應用規模前所未有。這場示范背后，億華通等產業鏈上的自主力量正不斷積累探索經驗，為下一階段推廣蓄力。

9000多輛燃料電池汽車在全國62座城市中迎來送往、運輸清掃。自2016年以后，氫燃料電池汽車逐步從技術探索階段進入示范推廣階段，國內已經具備支持萬輛級示范的產業基礎。

中汽協統計數據顯示，2022年3月，氫燃料電池汽車銷量達367輛，同比增長520.0%；一季度累計銷售738輛，同比增長近4倍。另有長江證券的報告顯示，燃料電池總裝機功率也隨之快速增長，一季度為37.4MW，同比增長47.16%。其中，億華通的銷量為80套，市占率接近1/5；功率總銷量為8,425kW，市占率22.52%，系統銷量和功率銷量均為第一。億華通2021年年報顯示，無論是銷售數量還是功率銷量，億華通在燃料電池系統市場占有率均位居行業第一，市占率近3成。

自主力量崛起

這家成立于2012年的本土科技企業，是國內為數不多的實現燃料電池發動機系統批量化生產的供應商，已經于2020年8月在科創板成功上市，是行業內的氫能第一股。

十年磨一劍。億華通的成長史，在某種意義上正是中國氫燃料電池汽車產業鏈上自主力量不斷壯大的縮影。

自2012 年成立起，億華通開始專注于設計、開發和制造燃料電池系統及核心零部件電堆，產品主要面向商用車領域。

歷經多年的探索與示范，包括億華通在內的一批中國本土企業逐漸掌握了燃料電池及核心零部件自主化開發核心技術。從起步初期大量采用進口部件組裝，到如今自主水平大幅提升。

特別是近兩年，一個可喜的現象是，氫燃料電池發動機系統零部件，如電堆、空壓機、循環泵等均實現了國產，并且參數性能表現良好。電堆中的雙極板、膜電極、碳紙、質子交換膜等已經基本實現國產化，質子交換膜、碳紙等正在進行批量化驗證；在車載氫系統方面，高端碳纖維基本實現攻關，部分高壓管閥件也有企業重點攻關；當前攻關重點是質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等基礎材料以及BOP輔件里的傳感器、芯片、碳化硅等，目前這些尚依賴進口；在基礎材料等領域，國產化產品正在測試驗證，預計2-3年內可實現國產化替代。

不止是車輛，在加氫站設備應用上，有數據顯示，截至2021年底，全國共建成230座加氫站，同比翻倍，以站用壓縮機為例，已建成的加氫站當中，60%以上采用自主化壓縮機。

目前，國內燃料電池自主化產業生態體系基本建立，供應鏈已基本形成，且具備批量供貨能力，發動機核心零部件已實現100%國產化替代，以億華通為例，新一代石墨板燃料電池發動機系統級零部件中除個別傳感器外，其他部件均實現國產化替代。

國貨光芒初顯

在技術水平特別是性能指標上，同2016年對比，氫燃料電池產品在功率密度、低溫啟動能力、經濟性等方面也已取得明顯進步。

以億華通為例，其2021年報顯示，億華通具體圍繞燃料電池系統的環境適應性、耐久性、可靠性、能量轉換效率、經濟性及安全性等核心技術指標開展研發活動。 2020年，億華通上市時主打產品僅有三款（30kW、40kW 和 60kW），截至目前已經有全系列共 8款產品在售或即將發布。

2021年，億華通完成了兩款新一代高功率燃料電池系統產品 G120和 G80Pro的研發，進一步提升了系統額定功率，且產品性能更為成熟穩定。特別是當年12月，億華通率先向市場發布 240kW 型號，這是國內首款額定功率達到 240kW 的車用燃料電池系統，這款產品的一大亮點是實現了燃料電池系統氣、空、水、熱、電等核心元素的高效協同控制，且多項核心參數指標取得了重要突破。

利用地面三維激光掃描儀獲得地形數據，應基于如下選址原則：(1)確保各三維激光掃描區域獲得的掃描數據能夠將地面三維激光掃描區域完整覆蓋；(2)在保證數據完整前提下，應選擇較少的地面三維激光掃描測站，減少搬站次數；(3)在相鄰兩個三維激光掃描測站之間，應至少布設4個掃描可視的控制點靶標；(4)應保證能夠掃描到掃描區域布設的所有控制點靶標。

在其他部件上，億華通已完成溫控、水泵測試臺、空壓機測試臺及引射器測試臺的搭建，還有引射器及 DC 部件的開發、電堆及增濕器性能優化測試、70MPa 氫系統樣機研發等，并通過系統測試，達到氫安全性能指數指標。

在前瞻技術上，億華通完成了大功率燃料電池系統用膨脹機樣機開發及引射器回流流量預測的研究。

在可量產的技術應用方面，北京億華通科技股份有限公司常務副總經理于民介紹說，億華通2021年量產的G120產品額定功率120千瓦，質量功率密度701瓦/公斤，可實現零下35度低溫啟動，產品性能在本次冬奧交通保障中得到充分的驗證，對產業降本起到極大的促進作用。

此次時間跨度近兩個月的冬奧會及冬殘奧會不僅是大型寒區賽事，更是我國首次在大型國際賽事上啟動千輛級燃料電池汽車規?；瘧?。于產業而言，這是一個大型實戰演習，一次對全產業鏈特別是自主企業產品、服務及響應速度的全面考核。

統計數據顯示，2022年北京冬奧會及冬殘奧會期間，北京、延慶、張家口三大賽區累計投放氫燃料電池接駁車輛2000多輛，其中冬奧會共啟用1200輛，冬殘奧會投入800多輛，累計運營320多萬公里，減碳2600噸。在這些車輛中，冬奧會張家口崇禮賽區大多數氫燃料電池客車采用了億華通系統、神力電堆、金士頓空壓機等自主零部件。其中，搭載億華通系統的車輛超過700輛，搭載車型占比64%，運營里程260余萬公里，占比81%，減碳2200余噸，占比85%。

崇禮、延慶賽區對氫燃料電池汽車的考驗主要在于，氣溫低至零下二十多度，賽區海拔高，坡陡，彎道大，路面有冰雪覆蓋，給通勤接駁工作帶來了極大難度。

于民表示，針對這種極寒場景，億華通研發了電堆水-熱-氣全工況自適應控制技術，突破了寬溫-濕-壓環境下電堆流道水雙閉環控制方法，攻克了-30℃極寒工況石墨雙極板燃料電池系統冷啟動的難題，應用梯度化傳熱技術和電化學快速產熱技術，突破石墨板的低溫啟動極限。有效提高了燃料電池汽車在北方極寒天氣下的環境適應性。

探索快速降本

在未來5-10年這個重要窗口期，五部委啟動了一場重要示范推廣應用行動。2020年，《關于啟動燃料電池汽車示范應用工作的通知》正式出臺，京津冀、上海、廣東、河北、河南五大城市群入圍并開始示范，本次示范將至少有38個城市參與。通過萬輛級的示范拉動，氫燃料電池汽車產業將進行相關基礎材料、關鍵零部件和整車產品的全面研發突破及產業化應用，為未來更大規模及更廣泛領域的推廣應用夯實基礎。

于民表示，目前，我國燃料電池汽車已經實現了從技術驗證到商業化應用的轉型。未來，隨著新一輪示范政策的推進，商業化進程將更快。經過后續四年的示范，燃料電池汽車專用部件有望實現完全自主。

規?；茝V加上供應鏈的全面自主化，將快速降低氫燃料電池汽車的生產及運營成本。

作為目前國內氫燃料電池系統領域的頭羊企業，億華通在降本方面的主要思路是，一方面從整合集成、變更材料等維度出發，在提升性能的同時，推進技術降本。于民舉例指出，億華通在新一代產品上采用脈沖引射方案，替代傳統氫氣循環泵，不僅降低了系統的重量，也使單臺成本降低2萬多元。另一方面，加速規?；彩菍崿F降本的有效途徑，根據美國能源部測算，當燃料電池發動機年產量達到50萬套時，成本可以下降至45美元/千瓦，與傳統內燃機成本相當。

據了解，在規?；a能力上，億華通已擁有半自動化燃料電池系統生產線，具備年產2000臺/年的產能，其控股子公司上海神力擁有年產能1000臺/年電堆的生產線。此外，公司張家口二期項目也將于2022 年 8 月預計投入生產，產能將由 2000臺/年提升至10000臺/年。這種規模化效應將大幅降低生產成本。

為推動更大規模的應用，于民建議，應建立可復制的綠色產業生態。據他介紹，目前張家口的做法和經驗可供其他城市參考，在當地政府的大力支持下，張家口氫能產業以豐富的風電資源為基礎，將綠電資源與綠氫技術相結合，通過有效的市場拉動，快速完成了集制氫、加氫、氫能裝備制造及氫燃料電池汽車應用為一體的產業生態的搭建。

截至目前，億華通燃料電池系統已經在全國16個城市，為超2000輛路上行駛的燃料電池汽車提供動力，累計運行里程9000萬公里，單臺最高行駛里程超過20萬公里。

中國電動汽車百人會副理事長、中科院院士歐陽明高曾指出，氫能技術鏈條長、難點多，現有技術經濟性還不能完全滿足實用需求，亟需從氫能制備、儲運、加注、燃料電池、氫儲能系統等主要環節創新突破，重點突破“卡脖子”技術。以上種種，均是國內氫燃料電池汽車產業鏈上的自主企業正在研究的重要課題?！皟|華通們”如何抓好未來數年的窗口期，還面臨很多挑戰。