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高級檢索分析師關婧如、劉勝在觀展之后從儲氫瓶、電堆、動力系統、空壓機和金屬雙極板五個角度進行全面分析。

2019年日本燃料電池展會上，眾多廠商展出了其電堆相關產品，本文將介紹參展的廠商及其相關產品介紹。其

（一）佛吉亞——燃料電池電堆

佛吉亞成立于1997年，主要致力于四大汽車產品：座椅系統、排放控制技術系統、內飾系統和外飾系統，已發展為全球領先的汽車零部件科技公司。通過優化氫氣在燃料電池堆的儲存和輸出，佛吉亞一直在探索汽車產業改良燃料電池技術，使之產業化的方法。2019年，佛吉亞與米其林簽署了戰略協議，合資成立的Symbio公司，共同攜手成為氫動力未來的領導者，并加快適應不同場景的高效燃料電池系統的市場推廣。

在2019年日本國際氫能及燃料電池展會上，佛吉亞展出了其儲氫罐和燃料電池電堆（電堆見圖15），同時，佛吉亞正在與CEA（法國新能源與原子能委員會）展開合作，基于CEA在燃料電池電堆及核心部件的多年研究成果，佛吉亞將流體動力學和催化劑技術融入其中，致力于研發和量產高性能的燃料電池電堆。

（二）眾宇動力

眾宇動力系統科技有限公司（以下簡稱眾宇動力）于2011年在武漢經濟技術開發區成立，其核心技術為燃料電池動力系統，公司主營業務為燃料電池系統及氫能相關技術的研發、生產、銷售。2012年，眾宇動力開發了水冷和風冷兩個電堆技術平臺，經過幾年的技術更新，在2018年，其35kW和41kW車用動力系統通過國家轎車質量監督檢驗中心的性能及高低溫存儲強檢。

眾宇動力在展會上展出了其燃料電池大巴運行的視頻，并展出了多款燃料電池電堆產品，功率等級覆蓋范圍至50kW。

在小型燃料電池系統方面，眾宇動力提供T-Series氫燃料電池發電系統（以下簡稱T-Series，見圖19），T-Series由燃料模塊提供氫氣，輸送給燃料電池模塊發電，輔助電源為系統提供啟動用電，在系統啟動之后，由燃料電池模塊為負載供電。該系統由燃料電池模塊(包含控制器)、CVM單電池電壓監測模塊(選配)、維護及電子負載模塊(選配)組成。該小型燃料電池基于風冷平臺開發，具有體積小、重量輕、效率高、噪音低，使用靈活、方便等優點（具體見圖20），主要面向全球范圍內的高校、科研院所、教學機構、以及燃料電池系統集成商，提供一系列不同功率（6種）的氫燃料電池發電系統，用戶可從標準產品中直接選擇，同時也可根據需求來定制系統功率。

（三）Ballard Power

Ballard Power（以下簡稱巴拉德），1979年成立于加拿大，從1983年起，巴拉德就開始致力于PEM燃料電池的開發，并在2017年成為第一家為公共汽車提供超過1000萬累積公里收入服務的燃料電池公司。巴拉德通過利用多年的燃料電池專業知識，為不同的客戶提供創新的清潔能源解決方案，并努力成為全球領先的創新清潔能源解決方案供應商。

在燃料電池電堆方面，目前巴拉德提供FCgen?和FCvelocity?系列。巴拉德燃料電池堆產品的主要優勢有：經過35年的產品開發，巴拉德已經完善了膜電極組件（膜電極為電堆的核心組件）；巴拉德可提供整套的系統設計和集成流程，方便客戶利用；采用自動化和連續的制造流程來確保高質量和低成本；與一級汽車制造商的廣泛合作推動了產品耐用性和性能的提升，同時迅速降低了產品成本；可選擇風冷或液冷式燃料電池組，并為客戶提供優化；耐用性高，已部署超過320MW的產品。

巴拉德的燃料電池電堆主要基于液冷和風冷兩種方式，液冷燃料電池電堆包括FCvelocity?-9SSL和FCgen?-LCS；風冷燃料電池電堆包括FCgen?-1020ACS和，FCgen?-micro。下面分別進行介紹。

Ballard的液體冷卻FCvelocity?-9SSL燃料電池電堆（見圖21）設計可滿足動力應用苛刻的駕駛循環耐用性要求。其主要特點有：可擴展功率輸出（從4kW到21kW）；液冷系統可實現高耐用性；能快速、動態響應；理論壽命大于20,000小時。FCvelocity?-9SSL燃料電池電堆可應用到公交車、輕軌車輛和電動叉車中。

FCgen?-LCS（見圖22）是巴拉德30年燃料電池研發經驗的最新成果，也是巴拉德在汽車項目，催化劑和MEA研發活動中的最新創新以及在道路上收集超過1300萬公里的現場數據的集中體現。巴拉德通過采用耐用的MEA、可重復使用的低成本碳板、緊湊的堆棧設計和優化的操作條件的來提高液冷電堆的長期性能以及降低其總周期壽命成本。FCgen?-LCS將被集成到巴拉德下一代HD動力模塊產品中，并于2019年實現商業化。

FCgen?-1020ACS空氣冷卻燃料電池電堆（見圖23）能夠進行動態響應、穩定可靠地運行以及具有簡化系統設計的架構。其主要特點有：可擴展功率輸出（從400W到3.3KW）；開放式陰極堆疊和自增濕MEA消除了加濕器、冷卻液泵和散熱器；穩定可靠的性能；理論壽命長達10,000小時。FCgen?-1020ACS適用于各種各樣的低功率應用和混合動力系統的設計。

FCgen?-micro空氣冷卻燃料電池電堆（見圖24）是巴拉德提供的一種高度通用的低功率氫燃料電池電堆，特別適用于便攜和娛樂應用，如筆記本電腦、手機充電器等。另外，巴拉德還提供了FCgen?-micro（NPMC），它含有非貴金屬催化劑（NPMC），可以節省成本并提高對常見的空氣污染物如S0x（硫氧化物）的耐受性。FCgen?-micro的主要特點有：額定功率30W；緊湊的堆疊設計；開放式陰極堆疊消除了加濕器，冷卻液泵和散熱器；提供鉑或非貴金屬催化劑陰極設計；產生干凈的直流電源。

（四）江蘇冰城氫能股份有限公司

江蘇冰城氫能科技有限公司（以下簡稱冰城）成立于2014年。冰城依托清華大學的“973”項目“氫能的規模制備、貯運及相關燃料電池技術”基礎研究成果和“863”計劃“千瓦級全國產材料質子交換膜燃料電池的研制與開發”課題成果，建立了校企產學研長期合作關系。

經清華大學專利實施許可和對公司技術、生產人員進行相關技術培訓，冰城已經掌握了國產材料制備高性能部件和模塊化電堆組裝等多項關鍵技術，根據當前市場需求，特別是便攜式備用電源、無人機動力電源等高能量密度特種電源的需求，與清華大學聯合開發出了第二代輕型燃料電池發電機。2017年以來，冰城開始開辟國際市場，與多家工業無人機品牌達成戰略合作。

在燃料電池電堆方面， 冰城現可提供規格分別為200W、500W、1000W、1500W和2000W的氫能電堆（見圖25）。其中200W和500W的電堆可分為碳板電堆（采用燃料電池單元模塊制備而成）和金屬電堆（采用金屬雙極板與膜電極制備而成）；1000W、1500W和2000W的電堆為金屬電堆。（具體產品規格見下表）

冰城氫能電堆的主要優勢是：

1) 即插即用：冰城將所有復雜工序留給自己，把最簡化的應用方式提供給客戶，實現氫能動力電源的即插即用。

2) 清量小型：冰城的產品相較于同類產品而言，在滿足同等功率需求的前提下，可以實現產品更加的輕量化和小型化。

3) 安全穩定：冰城擁有用于測試驗證的完善實驗體系，憑借先進的制造能力，和7道測試工序層層驗證，能夠快速生產安全、可靠并經過嚴格測試的的氫能動力電源。

（五）新源動力

新源動力股份有限公司（以下簡稱新源動力）成立于2001年，是中國第一家致力于燃料電池產業化的股份制企業，集燃料電池科研開發、成果轉化、系統集成、標準制定、人才培養，產業化實踐于一體。同時，新源動力還是國家燃料電池技術標準制定的副主任委員單位，“燃料電池及氫源技術國家工程研究中心”承建單位，現已初步完成產業化布局和15000kW/年的產能建設。

關于燃料電池電堆方面，新源動力已研發出第二代和第三代車用質子交換膜燃料電池電堆模塊。HYMOD-36（見圖26）是第二代車用質子交換膜燃料電池電堆模塊（具體參數見下圖），其技術性能卓越，并已通過國內多家大型汽車制造企業多種車型的裝車實驗驗證，裝車數量約500臺，累計運行里程超過500萬公里。

HYMOD-70（見圖27）是第三代車用質子交換膜燃料電池電堆模塊（具體參數見下圖），采用薄金屬雙極板制得，其技術性能更加卓越，適用于乘用車和商用車的應用。HYMOD-70的產品優勢有：結構緊湊；高可靠性和耐久性；啟動速度快；環境適應性強；易于系統集成。

（六）清能燃料電池集團

清能燃料電池集團（以下簡稱清能）于2003年成立，目前在全世界有8個子公司，15個辦事處。清能立足于自主開發的覆蓋燃料電池核心材料到電堆系統的完整技術平臺，顯著降低商業化應用成本，以此來改變燃料電池行業的格局。

清能從小巧簡易的燃料電池產品開始起步，逐步推出了更大更復雜的燃料電池系統，其中包括了100KW以上的發電系統及集成甲醇重整裝置的解決方案。清能燃料電池的技術平臺主要包含三個主要部分：質子交換膜燃料電池系統（燃料電池電堆）以及材料；氫氣發生（甲醇重整、電解、化學制氫）；氫氣儲存和壓力相關設備。

目前，清能有H、T、XR三個系列的燃料電池電堆。H系列燃料電池電堆（見圖28）是一種空冷電堆，其特點有：是一種高功率密度燃料電池；重量輕、體積小、便于安裝和移動；啟動速度快、響應時間短；無噪聲，結構簡單，可靠性高；環境適應好，適應各種天氣變化；控制策略簡單，易于整合到各類應用系統中。

T系列燃料電池電堆（見圖29）是一種燃料電池備用電源解決方案，其特點有：系統可以提供穩定、持續的電源；工作環境要求低,適用多種應用場合；系統可連續長時間發電，無需停機保養，維護簡單；燃料電池系統中有多種傳感器，系統可自動采取應對措施；提供提供完備的遠程系統監測和管理功能；運行無噪音、環保；維護成本低、燃料消耗少等。T系列燃料電池電堆可應用于電信基站、遠程監控、鐵路信號燈、數據中心以及地質勘測等場景。

XR系列燃料電池電堆（見圖30）能達到59%的高效率，系統功率冗余大，氫氣換氣頻率和時間大大減少。

總結：燃料電池電堆向著小型化、大功率、高功率密度、高效率方向發展，目前國內電堆相關的企業正在努力趕超國外燃料電池企業，并且已經積累了很多裝車運行的經驗。受到國家補貼政策影響，目前燃料電池電堆主流功率逐漸提高，各廠商都在積極研發更大功率的燃料電池電堆，這對燃料電池其他零部件供應商也提出了更高的要求。