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行业新闻

平湖80后博士专注让氢燃料电池“燃”起来

发布时间:2021-09-03 15:27:14  
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最近,在平湖经济技术开发区的浙江锋源氢能科技有限公司里,王海峰正带领团队马不停蹄忙生产。再过两个月,16台载有锋源产“心脏”的氢能源公交车将在平湖的大街小巷跑起来。“充气几分钟,就能续航500公里,并且只排放纯净水,碳排放为零。”虽然整天忙得“脚不沾地”,可王海峰自豪感满满。

王海峰,一位专注让氢燃料电池“燃”起来的80后“氢博士”。近年来,清华大学自动化系博士毕业的他带领团队解决氢燃料电池(电堆)研发难题,攻克了燃料电池核心部件量产的一系列难关,公司目前已拥有120多项专利技术、80多项发明专利。

平湖80后博士专注让氢燃料电池“燃”起来(图1)

今年6月,在第六届国际氢能与燃料电池汽车大会上,王海峰现场作技术演讲。

聚焦产品本身,才能走得长远

氢气和空气进入氢燃料电池,经过电化学反应,输出电,排出水。因其高燃烧热值以及燃烧产物不是二氧化碳而是水,氢能也被誉为是世上最干净的能源。相比传统意义上的电池,氢燃料电池的零排放、可回收循环利用,让它成了新能源中的“网红”。“不仅能让车轻快地跑起来,氢燃料电池的应用领域还有很多,飞机、船舶、移动发电站……”一说起自己的“宝贝疙瘩”,王海峰滔滔不绝。

在世界各国竞相推动“碳达峰、碳中和”的大背景下,氢能已成为近年来新能源领域投资的一大“热词”。今年4月,在中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟举办的“十四五”氢能产业发展论坛上,与会专家表示,“未来氢能将与电力协同互补,共同成为我国能源体系的消费主体,带动形成10万亿元级的新兴产业。”

如今火爆的氢燃料电池行业,曾经在国内却是“藏在深闺无人识”。2015年,瞄准这一冷门行业,王海峰顶着家人和朋友的质疑,在北京自主创业,创立了锋源氢能研发中心。仅两年的时间,锋源就像一匹“黑马”,通过售卖无人机氢燃料新能源系统方案,“闯”出了1000多万元的产值。

然而,这样的增长,却总是让王海峰在深夜陷入自我追问中。“为了追求订单的快,反而放慢了研发,值得吗?”王海峰说,只有聚焦产品本身,才能走得长远。产品缺乏核心竞争力的焦虑,让王海峰决心收缩公司业务,放慢节奏,转型升级。

把细节一抠到底

2017年,国家出台政策鼓励燃料电池汽车产业发展,让王海峰看到了新方向,决定把产品的核心应用领域调整到汽车行业上。看中嘉兴丰富的工业副氢资源、平湖完善的汽配产业基础以及良好的营商环境,王海峰在平湖投资建立了浙江锋源氢能科技有限公司,专门为汽车研发燃料电堆及其核心零部件。

重新慢下来做研发,资金短缺是个大问题。“项目属于硬科技,孵化周期长,盈利时间也长。”王海峰说,落户平湖后,平湖经开区不仅提供了1000万元的产业扶持基金,还帮助联系解决了厂房,并提供全方位的服务。与此同时,企业也获得了多轮产业风险投资机构亿元级别的投资。有政府支持、有资金投入,王海峰的心在平湖“安了家”。

“海峰这人很顶真。”一路跟着王海峰从北京来到平湖,公司技术总监袁蕴超这样形容他眼中的清华师兄。袁蕴超说:“面对产品,哪怕一个小细节,大家都集体认为‘不是事儿’时,他却宁愿多花时间、多花钱,也要把细节一抠到底。”

袁蕴超的感叹是有出处的。2019年的一次例会,袁蕴超等人正商讨产品工艺流程,突然,一直沉默的王海峰发声了,希望能对所有外包镀金的辅助件回厂后进行二次耐腐蚀性检测。“镀金工艺很简单,并且首批次检测数据正常,不可能出问题。”“如果要全检,要么都得送到上海,要么得采购检测设备,成本太高。”……王海峰的话一出,遭到了大家的一致反对。最终,王海峰以一句“用事实说话”坚持了下来。

事实证明,王海峰“抠”对了。经过检测,因外包公司的镀金工艺未达标,这件宽30CM、厚1CM的辅助件,将导致整个电池的寿命从10年缩短为1年。之后,公司立即要求外包公司改善工艺,同时在公司内部工艺流程上增加了“返厂检测”这一关键环节,并购置专业检测设备,增设涂层检测专门岗位,补齐了工艺“漏洞”。

“国内氢能企业起步晚,往往爬起来就快跑。我们希望通过慢慢打磨,让产品具有更长寿命和高可靠性。”正是靠着这样的“慢工出细活”,在2019第八届中国创新创业大赛上,锋源从3390家参赛企业中脱颖而出,捧回了新能源及节能环保行业总决赛初创企业组一等奖。今年4月,锋源研发的100-150kW金属双极板电堆还被写入了《浙江省新能源汽车产业发展“十四五”规划》。

平湖80后博士专注让氢燃料电池“燃”起来(图2)

用于公交车上的氢燃料电池。受访者供图

订单已排到11月

催化剂实验室、膜电极实验室、纳米镀膜研发实验室、电堆总装车间、全体系检测中心……记者跟着王海峰走进总面积1万平方米的基地,发现偌大的基地里人员却不多,每个车间只有零星几个人在忙碌着。“一个实验室就是一个车间。”王海峰笑着解答了记者的疑惑:公司总共只有员工60人,研发人员占70%,而研发团队中过半是博士、硕士。

在金属双极板制造车间里,记者见到一卷卷金属板经切割、冲压,摇身一变成了一块块厚度仅几毫米的“工艺品”。在这片薄薄的作品上,一道道或直或曲的纹路,有规律地排列着。“可别小瞧了它。”王海峰说,这是公司自主研发的金属板电堆核心零部件,相比国内外同品类电堆,储电能力与发电功率可以达到2倍,成本仅为一半。

站在一个成型的金属双极板电堆前,王海峰形象地用“洋葱”描述了一番制作原理:每一个电堆由数百个“洋葱层”叠加组成;每一个“洋葱层”又包括双极板、膜电极、催化剂等核心零部件;而水和氢气就是在“洋葱层”中,通过各走各的道,实现清洁发电。“我们做的就是通过让这些核心零部件国产化,不断降低成本,提高效能,推动普及。”王海峰说。

“如今每3至6个月,就会迭代升级出一款性能更佳的电堆。”王海峰说,截至目前,公司已拥有120多项专利技术、80多项发明专利。自主研发生产的石墨双极板氢燃料电堆核心性能指标“体积功率密度”达到3.5kW/L,金属双极板电堆“体积功率密度”达到4.5kW/L,主要性能指标达到国际领先水平,并已与中通客车、宇通汽车、吉利汽车等企业开展产业化合作,产品在浙江、广东、四川、重庆、北京等多地路跑。

“今年3月公司正式量产,订单已经排到了11月。”王海峰说,预计2021年公司的订单额将达2亿元,到2025年,将有望达到10万套电堆的量产。


(来源:浙江日报)



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