网站支持IPv6

寻找佛山高新区硬科技|泰极动力为氢燃料电池造“中国芯”

发布时间:2023-08-23 南方+

  导语

  硬科技是科技创新的主攻方向。近年来,佛山高新区作为带动佛山科技创新和产业升级的重大引擎,涌现出了一批在高端技术领域等“硬”科技上有硬实力的典型代表企业。它们共同用科技创新支撑起佛山高新区的高质量发展。为进一步激发企业科技创新活力,佛山高新区联合南方+佛山频道走访了一批行业赛道明星企业,解码“硬”科技企业背后的创新密码,敬请垂注。


 

  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,实现价格优惠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。

  这家生产膜电极的“硬科技”企业就是广东泰极动力科技有限公司(下称“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,企业发展不断迈上新阶段。

 

图片

泰极动力研发生产的氢燃料电池膜电极极具市场竞争力。刘明 摄


产品性能国际领先,价格比国外便宜

  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(MEA),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。

  “根据检测数据,我们生产的膜电极综合性能在国际上处于领先地位。”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“龙头”企业进行测评。经过估算,泰极动力的产品耐久性要优于海外企业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。


图片

经过估算,泰极动力的产品耐久性要优于海外企业。刘明 摄


  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,“在整个生产过程中,我们能够保持高度一致,比较均衡。”Dustin Banham说。

  在实际生产过程中,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。该环节对于生产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,从而减少产品缺陷。另外,泰极动力还会定期进行频繁的缩比性能测试,使得产品的整体缺陷率较低,大幅减少成本损耗。

  “经过3、4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。

  

原材料国产替代,打造数字化运营生态

  膜电极的降本,取决于核心材料的国产化。这对我国来说,具有里程碑的意义。

  “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,泰极动力引进了国内吉林大学的一位博士,专做原材料开发。

  膜电极的原材料主要包括催化剂、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,供应商主要来自欧洲、日本、韩国等地区。

  他还介绍,目前在全球范围,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,泰极动力就是其中之一。“我们打破了国外原材料垄断。”


图片

泰极动力通过实现原材料国产化降低成本。刘明 摄


  除了率先实现原材料国产化,泰极动力还打造出了数字化运营生态。

  此前,泰极动力的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。“我们的质量标准更高,为了达到这些质量要求,我们必须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。泰极动力均每年投入近3000万元用于产品研发,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。


深度开发产业链,小产品迎来大市场

  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。

  对泰极动力来说,小小一片膜电极,也迎来市场爆发期。

  “2021年我们膜电极产品的销售收入正式突破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,并取得不错反响。

  2020年,泰极动力一号产线全面投产,年产能为5万平方米,相当于约100万片膜电极,或7000套80KW电堆配套能力。今年以来,二号产线投产,年产能为30万平方米。

  Dustin Banham估计,随着两条产线的日益成熟,今年销售收入有望翻番

  不只国内,泰极动力还得到了世界的肯定。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。


 

-
友情链接

联系我们  |   网站地图

  • Email:fshitech@foshan.gov.cn
  •   
  • 咨询热线 管委会:0757-86683830
  •   
  • 地址:广东省佛山市南海区狮山镇万锦路2号佛山高新区管委会

主办单位:佛山高新技术产业开发区管理委员会  工作时间:周一至周五上午8:30—12:00 下午14:00—17:30(节假日除外)

网站标识码 4406050036

粤ICP备05033683号

粤公网安备 44060502000361号