泰极动力 为氢燃料电池造“中国芯”

  在佛山一家硬科技企业的研发中心,科研人员正在对氢燃料电池进行运行测试。他们研发生产的氢燃料电池膜电极(MEA)不但拥有高性能、长寿命,达到国际领先水平,还通过原材料国产化,实现价格实惠50%,极具市场竞争力。

  膜电极(MEA)是氢燃料电池的“芯片”,通过电化学反应,将氢气的化学能转化为电能,其性能直接影响燃料电池堆乃至整个燃料电池系统的性能。

  这家企业就是广东泰极动力科技有限公司(以下简称“泰极动力”)。2018年落户佛山以来,泰极动力在佛山高新区这片创新创业沃土上一路成长,短短三年就成为佛山高新区种子独角兽企业,除了获得资金奖补以外,还享受“一企一策”靶向服务等政策支持,公司发展不断迈上新阶段。

  走进泰极动力的无尘车间,一片片膜电极在调浆站、喷涂机、封装站等智能化自动化生产设备的紧密配合下,进行生产及精准组装。组装完成后,它们被发往全国各地和海外。

  对一台氢燃料电池系统来说,电堆是核心部件,而电堆的核心是膜电极,因而膜电极也被称为氢燃料电池的心脏,其研发和生产具备较高的技术壁垒。

  “根据检验测试的数据,我们生产的膜电极综合性能在国际上处于领头羊。”泰极动力CTO兼副总经理Dustin Banham说。

  以产品耐久性为例,泰极动力曾和几家海外的行业有突出贡献的公司进行测评。经过估算,泰极动力产品的耐久性优于海外企业30%以上。

  “作为一家新公司,没有人家那么长时间的积累,一定得靠更好的性能取胜。”Dustin Banham指着测评数据说道。

  在性能“较量”中,产品一致性同样重要。为了展示品控效果,泰极动力随机抽取了不同批次的产品,“在整个生产的全部过程中,我们也可以保持高度一致,比较均衡。”Dustin Banham说。

  在实际生产的全部过程中,需要按照不同的生产需求将一张张厚度仅有30微米的涂层薄膜进行五层和七层堆叠组装,最终形成膜电极。该环节对生产的基本工艺的精准度要求极高,是整个组装工艺中成本损耗最高的。

  例如在膜电极五层组装阶段,可观察到的三种主要缺陷是气泡、异物和毛边,泰极动力通过优化脉冲喷涂技术,可以很好地控制催化剂层的品质或负载,由此减少产品缺陷。另外,泰极动力还会定时进行频繁的缩比性能测试,使得产品的整体缺陷率较低,大幅度减少成本损耗。

  “经过三四年的研发,我们生产的膜电极价格几乎只有国际常规价格的一半。”Dustin Banham说。

  “中国没有现成的原材料,也缺少研究方向,于是我们决定自己做。”Dustin Banham介绍,过去两年半里,泰极动力引进了吉林大学的一位博士,专做原材料开发。

  膜电极的原材料最重要的包含催化剂、质子交换膜、气体扩散层等。此前很长一段时间,这些原材料只能依赖进口,供应商大多数来源于欧洲、日本、韩国等国家和地区。

  他还介绍,目前在全世界,能实现膜电极核心材料抗反极催化剂批量供应的企业共有三家,泰极动力就是这里面之一,“我们打破了国外原材料垄断”。

  此前,泰极动力生产设备的运行参数和产品缺陷以手工记录为主,这会存在一系列问题:设备参数无法提前预警;不便于数据统计分析;关联产品条码的追溯,无法便捷查询;人工目视外观检查,一致性差等。

  为了解决这些短板,泰极动力研发了智能管理系统,实现数字化生产运营体系。“我们的品质衡量准则更高,为了达到这些质量发展要求,我们一定要拥有出色的质量管理体系和车间内所有数据的跟踪。”Dustin Banham说。

  在泰极动力,硬科技并不罕见。泰极动力平均每年投入近3000万元用于产品研制,目前共申请了46项专利,其中发明专利23项,还通过了IATF16949体系认证。这一认证意味着泰极动力有资格为国际汽车公司供应部件。

  近几年,随着氢能被纳入国家能源战略,转换赛道、重新洗牌,给了地方经济和企业一个大跨步发展的机会。

  “2021年我们膜电极产品的出售的收益正式突破2000万元。”Dustin Banham透露,公司2018年成立之初,一直专注于研发产品,直到两年前才开始试水销售,取得不错反响。

  2020年,泰极动力一号产线KW电堆配套能力。今年以来,二号产线万平方米。

  泰极动力还得到了全球范围的肯定。今年5月,泰极动力首次参加德国汉诺威工业展,收获了不少来自法国、德国、丹麦、比利时、瑞典等国家的新客户。

  如今,泰极动力更以膜电极为中心,沿着整条产业链深度研发新材料,同时以多元化的应用场景进行广泛推介。

  “我们希望在维持现有性能不变的基础上,寻找价格更低的原材料。”这成为泰极动力未来的一大长期目标。返回搜狐,查看更加多