新赛道|氢！这里有一份未来能源计划请签收

2022，

浦东引领区建设开始了新篇章

选定新赛道，布局新终端，培育新动能，

浦东一马当先

北京

冬奥会场馆常规能源100%使用绿电

1000多辆氢燃料电池车、

30多个加氢站…

就连接力火炬都用上了氢燃料

上海

泥城社区的公路上

多了些青绿色公交车的身影

这是新片区首条

氢能源公交——临港7路

乘坐7路公交车，

让我们一起探寻“氢”能源的浦东足迹

全球最大功率的燃料电池电堆

“锂电池虽然可以解决电动车一部分的储能需求，但规模更大、能量密度更高的能源将是氢能。”国内“光伏教父”施正荣教授认为，氢能将成为未来 10 年的一个重大风口。

“双碳”战略下，与当前汽车市场中火热的锂电池相比，氢燃料电池的最大优势是——水是唯一副产品。

临港7路氢能源公交车运行的核心电堆来自扎根临港的本土企业上海氢晨新能源科技公司（以下简称氢晨），氢晨持续投入超1亿元的研发经费，开发了新一代H3技术和230kW电堆，是目前全球最大功率的燃料电池电堆。

“开发200kW级大功率金属板电堆并不是靠片数堆叠或面积上的延伸，而是需要重构材料体系、仿真体系、制造体系和控制体系。”氢晨总经理易培云透露其中的难点。

这个“世界之最”在设计过程中，需要在催化剂、载体、涂层、碳纸等核心材料，双极板、膜电极、密封元件、一体化端板等核心部件上取得突破性进展。在制造和质量体系上，要突破部件快速检验、智能匹配、尺寸链控制和高效叠装的关键技术，实现燃料电池制造的六西格玛标准。

目前，临港新片区正发力氢能产业，建设“国际氢能谷”，打造氢能发展引领区。而氢晨正在为新片区打造100亿元投资、千亿元级产业的国内一流、国际知名的氢能产业园，承担大功率燃料电池的供给任务。

国产金属双极板的一张名片

2021年3月，上海治臻新能源装备有限公司（以下简称治臻）年产千万片级金属极板产线在常熟市投产，这是目前全球最大的一条金属极板产线，标志着我国氢燃料电池汽车行业由研发阶段进入规模化示范应用时期。

治臻核心技术源自上海交通大学，历经十六年精研创新，在极板构型设计、超薄板精密成形和高速激光焊接、高性能复合纳米涂层和一体化密封等方面拥有完全自主知识产权的关键核心技术，达到国际一流水平的金属极板设计与制造能力。

公司成立于2016年，次年就获得中国汽车工业技术发明奖一等奖。2019年，治臻通过IATF16949和ISO9001体系认证，成为全国首家通过该体系认证的金属双极板设计和制造企业。截止到2019年年底，治臻共申请70余项专利，涵盖了金属双极板从研发到成品的各个环节。2020年，凭借“两板三场”结构设计，获得上海市科学技术奖特等奖。

光掌握金属极板的结构工艺和材料技术还不够，对于治臻来说，要叩开燃料电池商业化大门，还需要将这项先进的技术大批量精密制造成为可能。

为探索批量化制造工艺，治臻的研发团队不断在工艺和制备技术上进行创新。经过十余年的研究，公司陆续掌握了极板多步成形误差补偿与激光焊接变形抑制技术、耐腐蚀导电多元材料复合涂层及多腔连续磁控溅射等原创工艺技术。

“面向客户及市场化需求，公司在金属双极板技术性能，量产能力，及产品的低成本化方面投入很多资源和精力。” 治臻总经理蓝树槐表示，

治臻为实现金属极板的低成本化批量生产，针对大功率燃料电堆的结构设计，提出形成水气传输和水热管理的金属双极板总体设计方法；并完成了超薄金属极板精密成形技术与长寿命解决方案，掌握了金属双极板量产集成技术及金属双极板制造装备的数字化及自动化解决方案。

从核心技术自主研发到量产工艺突破，再到批量交付客户，一路走来，治臻已经成为国产金属双极板的一张名片。

“梦之队”助力燃料电池产业化

上海恒劲动力科技有限公司（以下简称恒劲动力）成立于2009年6月，是以燃料电池技术为核心，致力于燃料电池产业化的创新型高科技企业。

企业的实力往往从其创始团队便可窥见一二。

恒劲动力的创始人高勇曾受聘于加拿大巴拉德(Ballard)公司，长期担任巴拉德产品开发项目经理和首席工程师，曾是其BGS (电源)，Xcellsis (车用发动机)，BPS (电堆)等子公司和总部的产品开发核心技术负责人之一，主导和负责了多项世界先进产品的创新和开发，如电堆，氢气转换器，离网/家用电源，车船用发动机等。

技术总监Janusz Blaszczy (亚努士)博士曾担任Ballard公司首要应用科学家，自1999年起长期担任项目/技术经理负责该公司欧洲10个城市大巴车商用项目以及2010冬奥会用氢能客车开发和运营等重大项目。

还有多名来自巴拉德和韩国三星等地的其他一些科研人员都具有多年产品研发的实战经验，这种垂直的从氢能产品制造到氢能服务的实践经验以及对国际先进产品的了解的广度与深度构成了恒劲动力的核心竞争优势。

在拥有海量国外先进技术及经验的基础上，恒劲动力独立研发出属于自己的氢燃料电池技术，从电堆设计制作到系统搭建100%采用恒劲独创工艺，产品的部分性能参数及可靠性均超越北美、日本等知名企业，达到国际先进水平。

官网显示，恒劲动力目前拥有国际国内发明/实用新型专利超70余项（所有权及使用权），涉及电堆设计、系统控制、电源管理等核心技术领域。拥有各类氢能燃料电池领域专有技术和商业机密200余项。

填补国内空白

2016年，航天动力领域资深专家刘彦杰博士在浦东领衔创办了上海瀚氢动力科技有限公司（以下简称瀚氢动力）。公司致力于氢能源领域储供氢系统总体技术及泵、阀、压力容器等核心零部件技术的研发——这是制约我国氢能源技术发展及推广应用的技术瓶颈之一。

2018年，刘彦杰博士带领团队去往江苏省如皋市氢能小镇开启了供氢系统及核心零部件项目，打造国际一流的储供氢系统产品，大幅降低储供氢系统成本。最终，经专家团队潜心攻关，突破了高效低比转速压气机、动压气浮轴承、高速电机及高频控制等核心关键技术壁垒，成功研发了XT-FCC系列气悬浮空压机，技术指标国际领先，其高速直驱无油空压机项目，填补了国内空白。

在2021年6月的第六届国际氢能与燃料电池汽车展会上，瀚氢动力展示了一款减压组合阀产品。

该产品内部集成了减压阀、安全阀、过滤器、维修排气阀、压力传感器等功能部件，大幅减少系统管路，简化系统结构，减少系统漏点，减小系统结构空间，提高供氢系统装配效率，拥有高精度过滤、两级式减压、高稳定输出等功能。

“国外相关产品已经在国内市场盘踞了20年，每年销售额数亿元。如果中国人抓住机遇，在技术研发上坚持下去，是可以跟国外产品决一雌雄的。” 瀚氢动力总经理冯彦曾在一次新能源及节能环保行业大赛中说。

氢燃料系统的“肺”

1994年，盖瑞特（Garrett）进入中国，并在上海浦东成立中国总部。

翻开盖瑞特的《氢燃料电池汽车商业化白皮书》，上面写道：在全球追求零排放汽车的道路上，氢燃料电池与纯电动、插电式混合动力一起扮演重要角色。但无论是哪一种，在未来几十年都无法满足所有的零排放交通需求。纯电动和氢燃料汽车，再加上更高效的内燃机和混合动力系统，必然在未来各放异彩。

盖瑞特的研发方向主要是氢燃料电池空气压缩机组件的关键零部件，利用铝合金铸造的加工经验和行业资源，积极开拓新能源汽车零部件领域，丰富和延伸产品结构。

氢燃料空压机是氢燃料电池系统最为关键的零部件之一，被比喻为氢燃料系统的“肺”。根据盖瑞特的估算，每行驶100公里，需要消耗1公斤氢气和60立方米的空气。它的效率将决定燃料电池的功率密度和效率，进而影响电池堆的效能发挥和寿命水平，是氢燃料电池系统中至关重要的一部分。

据介绍，盖瑞特新产品除了体积减小，成本降低外，还增加了具有能量回收的膨胀端设计，能耗水平可降低30%。

“我们每年有超过99%的营业收入和研发基金用于节能减排的先进技术”，盖瑞特全球副总裁兼中国区总经理张越表示：“上海成为燃料电池汽车示范城市群首批城市，给企业发展相关技术增加了信心。作为上海首批具备本土生产和研发能力的空压机企业，盖瑞特要抓住历史机遇，将最先进的技术用于中国市场”。

据悉，临港新片区已经陆续落户了申能、上海治臻、上海唐锋、镁源动力等20多家围绕氢能产业链上下游的关键企业，囊括了技术、基础设施建设、应用场景等各个环节。

2021年12月31日，上海市首座油氢合建站——临港新片区平霄路油氢合建站正式投入运营，临港燃料电池公交线T6线的10台城市客车将成为首批用户。它的运营，也将为临港新片区加快国际氢能谷建设与燃料电池产业发展提供动力支持。

“一两年以后，中国的加氢站有望冲到世界第一。氢能将成为下一个风口！”施正荣教授说。