氢能的生态意义（年度观察氢动力）

今天是大年初七，我们与您分享燃料电池年度信息第七部分：国外燃料电池产品创新。因为文章分拆，所以，内容上不能完全按照原有的体系来安排，文章的标题也无法保留"燃料电池“这个主题，上期和本期的标题都相对独立。

燃料电池产品与技术

燃料电池产能与区域布局

燃料电池示范应用

燃料电池项目合作

国外燃料电池企业布局中国市场

氢能及燃料电池基础设施

国外燃料电池产品创新

国外燃料电池应用与测试

国内外燃料电池企业融资案例

其实，对于新技术发展初期没有人敢盲目自信，所以，对于氢能行业我们照样是”吃着碗里的，看着锅里的"，还得盯着别人碗里的，一边是自身的产品创新，一边观察关键技术和材料的进步，同时还要关注竞争对手的动向。燃料电池的创新包括混合系统、液氢系统、材料革新、小型化……大部分都是为了提高燃料电池的运行效率，延长产品的使用寿命。

不过，除了产品本身的性能，丰田和现代的动向总是我特别关心的，其中丰田汽车制造(英国)有限公司(TMUK)领导的联合将采用第二代丰田燃料电池组件，将2012年上市的皮卡车Hilux改造为燃料电池电动汽车，显示丰田燃料电池平台的延展性。现代推出的N Vision 74概念车不仅令人惊艳，而且采用燃料电池混合动力，我认为这样应该是燃料电池比较准确的定位。

那天我跟铭沨聊到燃料电池乘用车的问题，他说他对燃料电池的市场定位想得还不是很清楚，也就是那个打动消费者引爆市场的点。在谈到锂离子电池时铭沨说锂离子电池其实是一种”对抗“文化，对燃油车的颠覆不仅仅是减碳，而且是对产业链和驾驶体验的全面颠覆，而以马斯克为首的电动汽车的大佬们对燃料电池汽车也是诋毁有加。

于是我们初步达成一点共识是燃料电池汽车需要体现它”上善若水“的本性，即包容性，其中燃料电池与锂电的混合就是一个合作共赢的方案；氢内燃机则在驾驶体验和零部件供应商方面都关照了燃油车的消费者和制造体系。

丰田2021年曾对外透露，将发布两款2023氢动力汽车——新版普锐斯(Prius)和卡罗拉(Corolla)。其中，氢动力普锐斯将是丰田首次将氢动力与插电式混合动力结合在一起；卡罗拉的氢动力版本将使用氢气为引擎直接提供动力（燃氢内燃机技术）。2022年康明斯、西港燃料、宝马汽车、利勃海尔等均展出了氢内燃发动机。国内潍柴动力和玉柴也在开发氢内燃发动机，广汽等企业也在研究燃料电池增程式混合动力。

所以，氢既可以通过燃料电池发电给锂电池补电，以混合动力的形式提供动力；也可以是氢内燃机的方式，保留燃油系统原来的制造体系。简单地说就是“可电可燃，上善若水“。

我们也看到，国际市场氢能动力不仅仅是巴拉德、普拉格，还有丰田、现代、博世、康明斯、斗山这样汽车行业的工业大鳄。那么，这些企业之间、以及国外企业与国内企业之间又将如何包容与关照呢？

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国外燃料电池产品创新

• myFC是一家提供薄型、可扩展的燃料电池的公司。myFC开发传统电池和氢基微型燃料电池结合的混合技术解决方案，以延长电池使用时间并减少碳足迹。myFC公司的一项专利是燃料电池和电池的混合系统，可实现量身定制，准确满足适用于特定产品的电压和功率要求。与标准堆叠燃料电池相比，myFC的一项专利是燃料电池和电池的混合系统，可实现量身定制，准确满足适用于特定产品的电压和功率要求，非常容易配置。
• 巴拉德动力系统与查特工业公司日前成功测试了一款由液氢驱动的燃料电池。此项合作基于双方在2021年2月10日宣布的“重型氢燃料系统联合开发谅解备忘录”，结合了两家企业在氢领域超过90年的丰富经验。本次测试中，巴拉德FCmove™-HD燃料电池配套查特车载液氢(“HLH2”)燃料系统（功能与2021年9月1日ACT博览会上展示的相同），该测试在位于美国明尼苏达州的查特氢气测试设施进行。
• Advent Technologies Holdings，Inc.(NASDAQ: ADN)，燃料电池和氢技术领域的创新驱动领导者，宣布其下一代膜电极组件(“Advent MEA”)上市。Advent MEA目前正在L' Innovator框架内开发，L'Innovator是该公司与美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、布鲁克海文国家实验室(BNL)和国家可再生能源实验室(NREL)的联合开发计划。第一年已经达到的目标是：与当前的HT-PEM MEA相比，寿命有显著(>5倍)的改善；与当前的HT-PEM MEA相比，功率密度增加2-3倍的巨大潜力。
• 4月27日，巴拉德动力系统、韩国斗山燃料电池公司和斗山北美的全资子公司HyAxiomqi在美国康涅狄格州的HyAxiom总部签署谅解备忘录，建立战略合作伙伴关系，将开发最初主要集中于韩国市场的质子交换膜氢燃料电池车载应用。
• 西港燃料（Westport Fuel Systems Inc.)是替代燃料和低排放运输技术的全球领导者，该公司在一辆演示卡车上展示了H2 HPDI燃料系统。Westport公司的HPDI™燃料系统技术使重型卡车在使用生物甲烷(RNG)和天然气的情况下，可以获得与柴油发动机相同的动力、扭矩、效率和性能，而使用氢气的效果甚至会更好，同时还符合全球排放法规。
• 波士顿材料公司（Boston Materials）和总部位于巴黎的先进材料专家Arkema公司发布了一款由100%再生碳纤维制成的新型双极板，增加了燃料电池的容量。双极板占电堆总重量的80%，使用波士顿材料公司ZRT制成的双极板据称比现有的不锈钢板轻50%以上。这种重量减轻使燃料电池的容量增加了30%。
• 与Maximator Hydrogen合作，博世力士乐(Bosch Rexroth)计划到2030年在全球建立4000座加氢站，博世(Bosch)正全力支持建立氢能经济。博世可以提供在不同行业使用氢所需的技术。该公司正在开发用于移动和固定应用的燃料电池，为加氢站配备压缩机，并在自己的工厂生产氢气。此外，博世还计划进军电解槽部件业务。
• 斗山集团表示，在今后5年里，将以小型核电、燃气涡轮、氢气涡轮、氢燃料电池等新一代能源领域为中心，投资5万亿韩元（约合40亿美元）。燃气涡轮和氢气涡轮事业是斗山的主要投资对象。Doosan Enervility公司目前在金浦热电发电站构建了世界上第5个270兆瓦级燃气涡轮，计划从2023年开始试运营。Doosan Fuel Cell作为全球最大的分布式燃料电池发电设备供应商，除了原有的PAFC技术外，为量产效率更高的SOFC产品，于今年4月在新万金产业园区动工建设了年产量50兆瓦规模的SOFC工厂并计划到2023年竣工，建立批量生产体制。Doosan Fuel cell计划在2024年和2025年分别进军大功率发电用SOFC和船舶用SOFC市场。
• 总部位于多伦多的Alkaline Fuel Cell Power(AFCP)表示，它正在开发一系列针对离网和备用发电机市场的燃料电池，补充其正在进行的4千瓦(kW)热电(CHP)燃料电池的开发。它希望将其碱性燃料电池系统的电力容量定位在40千瓦(kW)到100千瓦(kW)之间，目标包括蜂窝基站、气象站、高速公路和铁路监控、救援、军事和住宅市场，以及数据中心、医院和工业场所。
• 博世表示，它将向其南卡罗来纳州的工厂投资超2亿美元来建造燃料电池堆，进而为美国的氢动力电动商用卡车提供动力。南卡罗来纳州的项目是博世计划在2024年前在全球投资超10亿美元开发燃料电池技术的一部分。
• 博世计划在2026年之前在南卡罗来纳州的一家工厂开始生产氢燃料电池电堆，这些电堆将用于氢燃料卡车。公司宣布，为了能够生产氢燃料电池，将向南卡罗来纳州的Anderson汽车零部件工厂投资2亿美元。其目标是供应一个快速增长的零排放氢动力卡车市场。
• 德国布尔 2022年9月19日 /美通社/ -- 舍弗勒致力于为商用车提供创新驱动系统，其中包括氢能技术解决方案——这项技术在长途运输中尤其具有应用潜力。燃料电池由许多部件和子系统组成，其中双极板每张板的厚度只有50-100μm，但一个电堆所有双极板的重量可占整个电堆的80%，体积可占65%。舍弗勒从2017年开始开发金属双极板，目前在位于德国赫尔佐根奥拉赫的工厂中进行小规模生产。
• Ionomr创新公司发布了突破性的Pemion™烃基质子交换膜和聚合物，标志着重型工业绿色氢燃料电池应用材料的革命性进步。Pemion™产品采用对环境无害的碳氢化合物材料生产，避免了与传统同类产品相关的环境问题，同时仍能达到最大的耐久性和性能。此外，Pemion™材料在性能上的进步和气体交叉的减少显著降低了氢燃料电池的寿命成本。更高的温度可以用于更高功率的电堆，改善冷却和获得更高的效率，燃料电池的寿命由于降解减少而增强。Pemion™拥有最高的室温电导率，同时保持其机械稳定性，以提高整体效率和更长的系统寿命。
• 9月13日，美国迈阿密：能源技术风险投资公司Ascent Funds(“Ascent”)宣布投资了Forge Nano公司。自2019年以来，Forge Nano与美国能源部国家可再生能源实验室、康涅狄格大学、科罗拉多矿业学院和德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所合作，开发更高效的氢燃料电池、电解槽和储氢技术组件。Forge Nano的Atomic Armor可以使燃料电池摆脱小规模、昂贵的电极制造，同时增加耐用性，限制铂族金属的使用。Ascent的现有股东包括大众、LG化学、液化空气(Air-Liquide)、三井金属(Mitsui Kinzoku)、住友和泰国SCG。
• 9月，德国联邦数字和运输部(BMDV)批准了宝马集团牵头的研究项目HyCET(氢内燃机卡车)的资金申请。HyCET项目的其他合作伙伴是DEUTZ AG，DHL Freight GmbH，KEYOU GmbH，TotalEnergies Marketing Deutschland GmbH和沃尔沃集团。该研究项目旨在证明使用氢内燃机的卡车在运输物流方面的可持续发展潜力。
• Loop Energy于2022年9月在德国汉诺威举行的年度IAA运输大会上宣布了燃料电池技术上的突破。与一般的柴油发动机相比，使用Loop Energy公司的氢燃料电池，使用100美元价值的燃料，可使一辆商用卡车多行驶3英里。根据卡车司机平均每年行驶12.5万英里的计算，每100美元的燃料多行驶几英里，每年就可以节省3000多美元。
• 康明斯公司(NYSE:CMI)在9月20日至25日在德国汉诺威举行的IAA运输展上展示一款由B6.7H氢内燃机(H2-ICE)驱动的中型概念卡车。H2-ICE的转换突出了卡车在10-26吨整车总重量(GVW)范围内使用零碳氢燃料的机会，其潜在的运行距离可达500公里。概念验证装置的额定功率为290马力(216千瓦)，具有700bar压力大容量氢气储存系统。6.7升氢动力发动机将无缝替代柴油发动机，并与现有传动系统集成，突出表明H2-ICE有能力以更低的成本和更容易部署的技术路径为车队提供零碳解决方案。康明斯于2021年7月宣布对氢内燃(ICE)技术进行测试，2022年5月，15-liter氢发动机在长滩的ACT Expo首次亮相。
• 在Bauma2022展会*上，利勃海尔（Liebherr）零部件产品部门将为未来的建筑工地推出两款氢发动机原型。每个原型机采用不同的氢气喷射技术，分别为：直接喷射(DI)和端口燃料喷射(PFI)。
• 汽车巨头Stellantis于10月27日透露，该公司将投资其位于法国Hordain的工厂，每年将生产多达5000辆氢燃料电池汽车。Stellantis打算从2024年开始在Hordain工厂生产氢动力面包车，为此已投资1000万欧元，在该工厂建立一个新设施，容纳新的氢业务，该公司表示，该设施得到了法国政府的财政支持。
• 根据加州燃料电池伙伴关系(California Fuel Cell Partnership)的数据，在2022年第三季度，只有153辆氢燃料电池汽车(又名FCV或FCEV)在美国售出，比一年前减少了82%。燃料电池汽车(主要指乘用车)有各种各样的问题(汽车的价格，整体能源效率，缺乏加氢基础设施，这是三个主要问题，再加上车型数量有限和地理位置有限——基本上只有加州)。
• 大众(Volkswagen)刚刚为一种新型氢燃料电池申请了专利注册，据其发明者称，这种电池除了比现有的便宜之外，还能让汽车在不加油的情况下行驶2000公里。据称，大众燃料电池汽车与现代和丰田氢燃料电池的主要区别是使用陶瓷膜而不是通常的塑料(聚合物)膜。它的生产成本比聚合物燃料电池低得多，而且不需要任何种类的铂
• 三星重工(Samsung Heavy Industries)11月9日表示，成功开发出了“液氢燃料电池船舶推进系统”，并获得了挪威船级社DNV的“原则上批准”。这项认证技术的关键是利用液氢和聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)产生的电力作为船舶的推进能源。PEMFC是一种使用聚合物膜作为电解质的燃料电池，它在相对较低的温度下工作，由一个紧凑的系统组成。Bumhan Fuel Cell和Jungwoo E&E分别参与了船舶用氢燃料电池和液氢储罐的开发，S&Sys负责控制氢燃料电池和储能电池的混合动力管理系统。
• First Hydrogen公司宣布其第一辆氢燃料电池动力货车(FCEV)已经在英国伯明翰附近的HORIBA MIRA试验场开始了性能测试。这些测试将在动力系统专家AVL移交给第一氢公司之前，确认轻型商用车(LCV)的安全和性能。这些车辆获得了英国道路使用认证，随后将与英国主要运营商进行一系列道路试验，试验将于2023年1月开始。该公司的首批车辆的续航能力是其电池电动车型的5倍多，单次加注就可跑400-600公里，而电池电动货车在同样的速度下只能跑115公里。First Hydrogen燃料电池汽车的加氢时间约为5分钟，大大低于给一辆电动货车充电所需的5小时20分钟。
• IBM和博世(Bosch)宣布，他们将在量子计算战略项目上展开合作。大多数与燃料电池、电池、电动发动机或先进传感器相关的功能材料都包含强相关电子；量子计算探索如何在未来显著减少开发时间和成本，以及发现新的材料类别。例如，用于燃料电池的改进钙钛矿相稳定性图、用于传感的增强缺陷工程、真实的催化和反应速率以及可预测的磁性最终可能成为可能。
• 现代汽车令人惊艳的N Vision 74氢燃料电池混合动力概念车在美国Automobility LA洛杉矶车展首次亮相。N Vision 74致敬现代1974年推出的Pony Coupe概念车，由传奇汽车设计师Giorgetto Giugiaro开发。N Vision 74继承了1974年Pony Coupe概念车的外观、动态比例轮廓和独特的B柱，燃料电池堆的输出功率为85KW(最大95KW)，安装在前部，底部安装了62.4KWh的T型电池，以降低整体高度和重心。电池保留了800V高速充电架构。独立的后置电机，每轮配备一个，产生总功率输出500kW。N Vision 74具有双重充电能力，安装的9.3磅(4.2公斤)容量氢燃料罐可以在5分钟内充满氢气。85KW的燃料电池将氢气转化为电能，为62KWh的电池充电。
• 空中客车公司（Airbus）透露，它正在开发一种氢燃料电池发动机。该推进系统被认为是装备零排放飞机的潜在解决方案之一，这种飞机将于2035年投入使用。在规模上，如果技术目标实现，燃料电池发动机可能能够为100架客机提供动力，航程约1000海里。这将为空客未来ZEROe飞机的架构决策提供信息，他们计划在2027-2028年期间启动该飞机的开发。
• 11月，印度最大的商用车制造商塔塔汽车公司和康明斯公司（Cummins Inc.）最近签署了一份谅解备忘录，在印度设计和开发低排放和零排放商用车。这可能包括氢动力内燃机汽车、燃料电池和电池供电的电动汽车。
• 12月1日，本田宣布，将在最近推出的全新本田CR-V的基础上生产一款全新的氢燃料电池电动汽车（FCEV），该车将于2024年在俄亥俄州马里斯维尔的性能制造中心（PMC）开始生产。到2040年使电池电动汽车（BEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）占其全球汽车销量的100%。
• 由丰田汽车制造(英国)有限公司(TMUK)领导的联合体将获得资金，用于开发燃料电池驱动的Hilux。该项目与高技能的英国技术工程合作伙伴，即Ricardo、ETL、D2H和Thatcham Research合作，目的是采用第二代丰田燃料电池组件，将Hilux改造为燃料电池电动汽车。
• TECO 2030与蒂森克虏伯自动化工程有限公司（thyssenkrupp Automation Engineering GmbH）签署合同，在挪威纳尔维克的TECO 2030创新中心交付首条完整的燃料电池电堆生产线。TECO 2030燃料电池电堆的试生产将在蒂森克虏伯自动化工程公司位于德国不来梅的总部完成。设备将在2024年上半年在纳尔维克安装和调试。成为欧洲第一座质子交换膜(PEM)燃料电池的超级工厂，2024年的年产能为120MW，2025年将增加到400MW。
• 2022年12月19日，丹麦燃料电池研发及制造商蓝界科技正式启动其甲醇燃料电池批量生产暨蔚蓝奥尔堡工厂（Blue Aalborg Factory）落成典礼。成立于2018年的蓝界科技，致力于将甲醇燃料电池技术产业化，将其从实验室试制提升至批量化生产，目前已建成8,500平方米的燃料电池工厂初期年产250,000节单电池，对应产能15兆瓦。除核心燃料电池零部件如膜，电极及双极板的制造外，工厂还具备膜电极组件、燃料电池电堆及甲醇重整器的装配能力，也可装配燃料电池固定式发电机。并有望于随后几年内提升至50兆瓦，最终在现有工厂实现500兆瓦产能目标。公司燃料电池将主要用于固定式发电及海运领域。