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2019年，隨著氫能產(chǎn)業(yè)第一次被寫入《政府工作報(bào)告》，“氫能時(shí)代”的大幕緩緩拉開。
在這場(chǎng)關(guān)乎國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)命運(yùn)的燃料電池車商業(yè)化“追逐戰(zhàn)”中，因?yàn)槔羁藦?qiáng)總理的實(shí)力站臺(tái)以及政策的強(qiáng)勢(shì)背書，氫能技術(shù)成為當(dāng)之無愧的下一個(gè)產(chǎn)業(yè)風(fēng)口，也吸引了一大批企業(yè)爭(zhēng)相布局。
顯而易見，氫能源產(chǎn)業(yè)及氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)正迎來高速發(fā)展時(shí)期，而中國(guó)氫燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備市場(chǎng)隨之水漲船高。
高工產(chǎn)研氫電產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)在《中國(guó)氫燃料電池電堆生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)調(diào)研分析報(bào)告(2019-2023年)》中的數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)氫燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約10億元，其中膜電極生產(chǎn)設(shè)備占比29%，金屬雙極板設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占比24%。市場(chǎng)規(guī)模占比第三的設(shè)備為電堆活化測(cè)試臺(tái)，占比約為13%。
作為燃料電池中為核心的部件，膜電極被譽(yù)為燃料電池的芯片，其戰(zhàn)略意義不言而喻。正如全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主席萬鋼所說：“燃料電池汽車的發(fā)展需重點(diǎn)突破膜電極、空壓機(jī)和儲(chǔ)氫罐的產(chǎn)業(yè)化。”
冬天里的一把火
2019年被認(rèn)為是氫燃料電池行業(yè)的元年。
與電動(dòng)汽車“遇冷”不同的是，氫燃料電池汽車卻結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)火了起來。
根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)：2019年全年，以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車產(chǎn)銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛，同比分別下降2.3%和4.0%，為近十年來首次同比下降。
而中國(guó)燃料電池汽車在2019年產(chǎn)銷分別完成2833輛和2737輛，同比分別增長(zhǎng)85.5%和79.2%。僅2019年12月中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷分別為1407輛和1400輛，占全年產(chǎn)銷的五成。
雖然從數(shù)量上來看，氫燃料電池汽車的產(chǎn)銷量與電動(dòng)汽車還相距甚遠(yuǎn)，但在汽車行業(yè)整體“入冬”的市場(chǎng)環(huán)境下，氫燃料電池帶來的火苗讓這個(gè)冬天多了一絲溫暖。
引爆這一輪產(chǎn)業(yè)熱潮的導(dǎo)火索，是2018年5月國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)的一次訪日活動(dòng)。
當(dāng)時(shí)，在日本首相安倍晉三的陪同下，李克強(qiáng)考察了位于日本北海道的豐田汽車公司相關(guān)零件工廠。李克強(qiáng)在這里看到了豐田的第一代氫燃料電池汽車MIRAI，并詢問了MIRAI和e-Palette概念車的續(xù)航里程等問題。
“中國(guó)氫能業(yè)的春天就要來臨。”不少人預(yù)測(cè)。
此次訪日之后，引發(fā)了眾多媒體和民眾對(duì)燃料電池汽車的關(guān)注，更催生了一批市場(chǎng)試水者：據(jù)悉，在2018年之前，國(guó)內(nèi)從事氫燃料電池的企業(yè)只有不足百家，而到了2018年下半年，公司數(shù)量加了個(gè)“0”。
2019年，其火爆程度更甚之前。2019年3月15日，第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)第二次會(huì)議落幕，審議后的《政府工作報(bào)告》補(bǔ)充了“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”的內(nèi)容。也意味著國(guó)家層面開始重視氫燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
膜電極“卡脖子”問題
膜電極作為燃料電池的“芯片”，其質(zhì)量決定了燃料電池的性能和壽命。然而膜電極技術(shù)自主化和產(chǎn)業(yè)化，一直是制約我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題。
據(jù)悉，膜電極的成本占據(jù)燃料電池電堆的70%，占據(jù)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的35%。長(zhǎng)期以來，應(yīng)用于燃料電池汽車市場(chǎng)的核心材料膜電極主要依賴進(jìn)口。
這些年，隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，越來越多的國(guó)產(chǎn)膜電極企業(yè)開始涌入行業(yè)，國(guó)產(chǎn)膜電極的分量正在不斷加重。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，2020年膜電極的國(guó)產(chǎn)化占有率有望突破30%。
國(guó)產(chǎn)膜電極份額的增長(zhǎng)在很大程度上得益于電堆自主化程度的提升，特別是2019年，國(guó)產(chǎn)自主品牌的電堆實(shí)現(xiàn)逆襲。
GGII統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年國(guó)內(nèi)自主技術(shù)燃料電池電堆廠家出貨量有了明顯的增長(zhǎng)，自主技術(shù)電堆功率出貨量占比58%(統(tǒng)計(jì)范圍包含以系統(tǒng)形式出貨電堆數(shù)量，直通率以80%計(jì))，較2018年增長(zhǎng)30.40%。
在這樣的背景下，國(guó)產(chǎn)膜電極也在加緊擴(kuò)充產(chǎn)能。根據(jù)公開的數(shù)據(jù)，2019年國(guó)內(nèi)共建成膜電極產(chǎn)線5條，總體規(guī)劃產(chǎn)能大于35萬平方米/年。截至2019年12月30日，國(guó)內(nèi)在建膜電極產(chǎn)線2條，產(chǎn)能約為15萬平米/年。
“隨著膜電極技術(shù)進(jìn)步，需求量提升，膜電極產(chǎn)線建設(shè)數(shù)量仍將保持增長(zhǎng)。”GGII分析師認(rèn)為。從市場(chǎng)規(guī)模來看，GGII預(yù)計(jì)，到2025年中國(guó)車用領(lǐng)域氫燃料電池膜電極市場(chǎng)需求有望達(dá)到23億元。
自動(dòng)化助推燃料電池制備技術(shù)變革
在我國(guó)氫能源汽車發(fā)展中，有一個(gè)不可忽視的瓶頸就是成本高。而在影響成本的關(guān)鍵因素中，制造技術(shù)落后，雙極板等制造質(zhì)量不穩(wěn)定，直接造成了運(yùn)維成本較高。
以燃料電池制備技術(shù)來看，高工氫電在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)燃料電池行業(yè)雖已發(fā)展多年，但是膜電極產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)至今尚未成熟，整體制備水平效率不高，多項(xiàng)工藝難點(diǎn)還有待突破。
不過，這種局面正隨著國(guó)產(chǎn)膜電極制備工藝的進(jìn)步而逐漸改觀，尤其是一些國(guó)產(chǎn)膜電極設(shè)備企業(yè)的出現(xiàn)對(duì)于改進(jìn)制備工藝起到了至關(guān)重要的作用。
2019年，隆深機(jī)器人開發(fā)出了全國(guó)首條氫能源膜電極自動(dòng)化生產(chǎn)線。作為國(guó)內(nèi)膜電極自動(dòng)化產(chǎn)線第一家“吃螃蟹”的企業(yè)，在氫能設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域率先開局，這背后是隆深長(zhǎng)達(dá)兩年的產(chǎn)線工藝探索。
據(jù)悉，早在2017年年底，因?yàn)橐粋€(gè)偶然的機(jī)會(huì)，在給客戶解決人工貼合難題的過程中，隆深機(jī)器人開始接觸并了解氫能源，2018年5月開始布局。目前，隆深氫能源膜電極自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)應(yīng)用在一些企業(yè)和科研單位中。
該產(chǎn)線包含漿料制備、碳紙疏水預(yù)處理線、CCM雙面直接涂布線/GDL涂布輥壓線、CCM裁切/邊框膜裁切/GDL裁切設(shè)備、MEA五合一/七合一貼合設(shè)備、尺寸檢測(cè)/瑕疵檢測(cè)/氣密性檢測(cè)設(shè)備等。
隆深機(jī)器人氫能源膜電極自動(dòng)化生產(chǎn)線大的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了可柔性生產(chǎn)，且具備全自動(dòng)化生產(chǎn)能力。這對(duì)于燃料電池制備技術(shù)來說，無疑是一次重大的變革。
“MEA全自動(dòng)化生產(chǎn)線減少了生產(chǎn)過程人工參與，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證了產(chǎn)品的一致性，其中涂布機(jī)解決了雙面直涂以及溶脹問題。”隆深機(jī)器人中南事業(yè)部總經(jīng)理、氫能源板塊負(fù)責(zé)人丁彥春說。
值得一提的是，國(guó)產(chǎn)膜電極涂布工藝在經(jīng)歷了第一代“雙面轉(zhuǎn)印”與第二代“陰極直涂陽極轉(zhuǎn)印”之后，其工藝仍然有發(fā)展和提升的空間，而效率更高的雙面直涂工藝被認(rèn)為是未來的主流方向，將會(huì)在1到2年內(nèi)快速推廣起來。
與3C、汽車領(lǐng)域相對(duì)成熟的生產(chǎn)及工藝路線相比較，處于探索初期的氫能源設(shè)備自動(dòng)化則更顯非標(biāo)定制的難點(diǎn)，而隆深在“摸著石頭過河”的探索過程中體會(huì)得更為深刻。“MEA生產(chǎn)工藝，每一家都有所不同，行業(yè)內(nèi)沒有形成一套標(biāo)準(zhǔn)工藝路線，大家都在嘗試。雙極板也是，甚至一些檢測(cè)設(shè)備都沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。”
萬億“蛋糕”和“氫城”佛山
有業(yè)內(nèi)人士提出，2050年左右率先產(chǎn)業(yè)化的氫燃料電池汽車領(lǐng)域有望產(chǎn)生上萬億的市場(chǎng)空間，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)空間廣闊。
從上游制氫、中游儲(chǔ)氫到下游應(yīng)用，氫能源設(shè)備涵蓋的范圍很廣泛，而隆深機(jī)器人則主要從自身的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，重點(diǎn)布局MEA、雙極板、電堆等生產(chǎn)類設(shè)備以及燃料電池與系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備。
在萬億市場(chǎng)背后，隆深機(jī)器人在氫能裝備領(lǐng)域的布局還得益于佛山氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。過去十年以來，作為傳統(tǒng)制造重鎮(zhèn)，佛山的氫能產(chǎn)業(yè)從零起步，已逐漸形成從制氫、儲(chǔ)氫、加氫到零部件、整車制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并率先進(jìn)行商業(yè)化示范，走在了廣東乃至中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的前列。
猶記得2019年12月30日，中車四方研制的氫能源有軌電車在佛山高明上線載客開跑，在這個(gè)標(biāo)志著世界首條氫能源有軌電車正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的上線儀式上，現(xiàn)為佛山市副市長(zhǎng)的許國(guó)甚至喊出了：“站在能源革命的風(fēng)口，未來已來，氫城佛山。”
國(guó)家發(fā)改委能源研究所副所長(zhǎng)張有生說：“氫能在未來國(guó)家能源轉(zhuǎn)型中至關(guān)重要，佛山是我國(guó)氫能發(fā)展的先鋒，如何跨好氫能的第一步，就看佛山的了。”
截至目前，佛山形成了位于南海的廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地、位于高明的現(xiàn)代氫能有軌電車修造基地、位于云浮的氫能產(chǎn)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)基地三足鼎立的格局。
在全國(guó)被疫情陰霾籠罩、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)遭受重創(chuàng)之際，佛山各區(qū)域氫能規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái)、企業(yè)復(fù)工趕進(jìn)度、氫能公交及加氫站投入運(yùn)營(yíng)等忙不停，給國(guó)內(nèi)相對(duì)沉寂的新興行業(yè)打了一劑強(qiáng)心針。
GGII認(rèn)為，從佛山南海、順德、三水、禪城等各區(qū)已投放、計(jì)劃投放及招標(biāo)氫能車輛來看，佛山全市在2020年氫能車輛投放超1000輛應(yīng)該問題不大。
而佛山在氫能產(chǎn)業(yè)的“高歌猛進(jìn)”也進(jìn)一步加強(qiáng)了隆深高層領(lǐng)導(dǎo)對(duì)氫能源的重視，為此，隆深機(jī)器人還專門成立氫能事業(yè)部，以期更好地布局氫能裝備市場(chǎng)和產(chǎn)品，服務(wù)氫能企業(yè)。
丁彥春表示，客觀講，疫情對(duì)我們國(guó)家造成了很大的傷害，但任何事情都有兩面性，疫情的出現(xiàn)，也給了我們修煉內(nèi)功的時(shí)間，同時(shí)因?yàn)檫M(jìn)口產(chǎn)品無法按時(shí)交貨，這給了國(guó)產(chǎn)氫能企業(yè)機(jī)會(huì)，有些汽車整機(jī)廠把訂單給了國(guó)內(nèi)氫能企業(yè)。
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