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泰極動(dòng)力：為氫燃料電池造“中國(guó)芯”｜尋找佛山高新區(qū)硬科技

在佛山一家“硬科技”企業(yè)的研發(fā)中心，科研人員正在對(duì)氫燃料電池進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。他們研發(fā)生產(chǎn)的氫燃料電池膜電極（MEA）不但擁有高性能、長(zhǎng)壽命，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，還通過(guò)原材料國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)價(jià)格優(yōu)惠50%，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

膜電極（MEA）是氫燃料電池的“芯片”，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其性能直接影響燃料電池堆乃至整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的性能。

這家生產(chǎn)膜電極的“硬科技”企業(yè)就是廣東泰極動(dòng)力科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“泰極動(dòng)力”）。2018年落戶佛山以來(lái)，泰極動(dòng)力在佛山高新區(qū)這片“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)沃土”上一路成長(zhǎng)，短短三年就成為佛山高新區(qū)種子獨(dú)角獸企業(yè)，除了獲得資金獎(jiǎng)補(bǔ)以外，還享受“一企一策”靶向服務(wù)等政策支持，企業(yè)發(fā)展不斷邁上新階段。

泰極動(dòng)力研發(fā)生產(chǎn)的氫燃料電池膜電極極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。劉明 攝

產(chǎn)品性能國(guó)際領(lǐng)先

價(jià)格比國(guó)外便宜一半

走進(jìn)泰極動(dòng)力的無(wú)塵車間，一片片膜電極在調(diào)漿站、噴涂機(jī)、封裝站等智能化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的緊密配合下，進(jìn)行生產(chǎn)及精準(zhǔn)組裝。組裝完成后，它們被發(fā)往全國(guó)各地和海外。

對(duì)一臺(tái)氫燃料電池系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電堆是核心部件，而電堆的核心是膜電極（MEA），因而膜電極也被稱為氫燃料電池的“心臟”，其研發(fā)和生產(chǎn)具備較高的技術(shù)壁壘。

“根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，我們生產(chǎn)的膜電極綜合性能在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位?！碧O動(dòng)力CTO兼副總經(jīng)理Dustin Banham說(shuō)。

以產(chǎn)品耐久性為例，泰極動(dòng)力曾和幾家海外的行業(yè)“龍頭”企業(yè)進(jìn)行測(cè)評(píng)。經(jīng)過(guò)估算，泰極動(dòng)力的產(chǎn)品耐久性要優(yōu)于海外企業(yè)30%以上。

“作為一家新公司，沒(méi)有人家那么長(zhǎng)時(shí)間的積累，一定得靠更好的性能取勝。”Dustin Banham指著測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)說(shuō)道。

經(jīng)過(guò)估算，泰極動(dòng)力的產(chǎn)品耐久性要優(yōu)于海外企業(yè)。劉明 攝

在性能“較量”中，產(chǎn)品一致性同樣重要。為了展示品控效果，泰極動(dòng)力隨機(jī)抽取了不同批次的產(chǎn)品，“在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，我們能夠保持高度一致，比較均衡?！盌ustin Banham說(shuō)。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要按照不同的生產(chǎn)需求將一張張厚度僅有30微米的涂層薄膜進(jìn)行五層和七層堆疊組裝，最終形成膜電極。該環(huán)節(jié)對(duì)于生產(chǎn)工藝的精準(zhǔn)度要求極高，是整個(gè)組裝工藝中成本損耗最高的。

例如在膜電極五層組裝階段可觀察到的三種主要缺陷是氣泡、異物和毛邊，泰極動(dòng)力通過(guò)優(yōu)化脈沖噴涂技術(shù)，可以很好地控制催化劑層的品質(zhì)或負(fù)載，從而減少產(chǎn)品缺陷。另外，泰極動(dòng)力還會(huì)定期進(jìn)行頻繁的縮比性能測(cè)試，使得產(chǎn)品的整體缺陷率較低，大幅減少成本損耗。

“經(jīng)過(guò)3、4年的研發(fā)，我們生產(chǎn)的膜電極價(jià)格幾乎只有國(guó)際常規(guī)價(jià)格的一半?！盌ustin Banham說(shuō)。

原材料國(guó)產(chǎn)替代

打造數(shù)字化運(yùn)營(yíng)生態(tài)

膜電極的降本，取決于核心材料的國(guó)產(chǎn)化。這對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，具有里程碑的意義。

“中國(guó)沒(méi)有現(xiàn)成的原材料，也缺少研究方向，于是我們決定自己做?！盌ustin Banham介紹，過(guò)去兩年半里，泰極動(dòng)力引進(jìn)了國(guó)內(nèi)吉林大學(xué)的一位博士，專做原材料開(kāi)發(fā)。

膜電極的原材料主要包括催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層等。此前很長(zhǎng)一段時(shí)間，這些原材料只能依賴進(jìn)口，供應(yīng)商主要來(lái)自歐洲、日本、韓國(guó)等地區(qū)。

他還介紹，目前在全球范圍，能實(shí)現(xiàn)膜電極核心材料抗反極催化劑批量供應(yīng)的企業(yè)共有三家，泰極動(dòng)力就是其中之一?！拔覀兇蚱屏藝?guó)外原材料壟斷。”

泰極動(dòng)力通過(guò)實(shí)現(xiàn)原材料國(guó)產(chǎn)化降低成本。劉明 攝

除了率先實(shí)現(xiàn)原材料國(guó)產(chǎn)化，泰極動(dòng)力還打造出了數(shù)字化運(yùn)營(yíng)生態(tài)。

此前，泰極動(dòng)力的生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和產(chǎn)品缺陷以手工記錄為主，這會(huì)存在一系列問(wèn)題：設(shè)備參數(shù)無(wú)法提前預(yù)警；不便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析；關(guān)聯(lián)產(chǎn)品條碼的追溯，無(wú)法便捷查詢；人工目視外觀檢查，一致性差等。

為了解決這些短板，泰極動(dòng)力研發(fā)了智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)體系?！拔覀兊馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更高，為了達(dá)到這些質(zhì)量要求，我們必須擁有出色的質(zhì)量管理體系和車間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的跟蹤。”Dustin Banham說(shuō)。

在泰極動(dòng)力，“硬科技”并不罕見(jiàn)。泰極動(dòng)力平均每年投入近3000萬(wàn)元用于產(chǎn)品研發(fā)，目前共申請(qǐng)了46項(xiàng)專利，其中發(fā)明專利23項(xiàng)，還通過(guò)了IATF16949體系認(rèn)證。這一認(rèn)證意味著泰極動(dòng)力有資格為國(guó)際汽車公司供應(yīng)部件。

深度開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈

小產(chǎn)品迎來(lái)大市場(chǎng)

近幾年，隨著氫能被納入國(guó)家能源戰(zhàn)略，轉(zhuǎn)換賽道、重新洗牌，給了地方經(jīng)濟(jì)和企業(yè)一個(gè)大跨步發(fā)展的機(jī)會(huì)。

對(duì)泰極動(dòng)力來(lái)說(shuō)，小小一片膜電極，也迎來(lái)市場(chǎng)爆發(fā)期。

“2021年我們膜電極產(chǎn)品的銷售收入正式突破2000萬(wàn)元。”Dustin Banham透露，公司2018年成立之初，一直專注于研發(fā)產(chǎn)品，直到兩年前才開(kāi)始試水銷售，并取得不錯(cuò)反響。

2020年，泰極動(dòng)力一號(hào)產(chǎn)線全面投產(chǎn)，年產(chǎn)能為5萬(wàn)平方米，相當(dāng)于約100萬(wàn)片膜電極，或7000套80KW電堆配套能力。今年以來(lái)，二號(hào)產(chǎn)線投產(chǎn)，年產(chǎn)能為30萬(wàn)平方米。

Dustin Banham估計(jì)，隨著兩條產(chǎn)線的日益成熟，今年銷售收入有望翻番。

不只國(guó)內(nèi)，泰極動(dòng)力還得到了世界的肯定。今年5月，泰極動(dòng)力首次參加德國(guó)漢諾威工業(yè)展，收獲了不少來(lái)自法國(guó)、德國(guó)、丹麥、比利時(shí)、瑞典等國(guó)家的新客戶。

如今，泰極動(dòng)力更以膜電極為中心，沿著整條產(chǎn)業(yè)鏈深度研發(fā)新材料，同時(shí)以多元化的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行廣泛推介。

“我們希望在維持現(xiàn)有性能不變的基礎(chǔ)上，尋找價(jià)格更低的原材料?！边@成為泰極動(dòng)力未來(lái)的一大長(zhǎng)期目標(biāo)。

【撰文】劉明

【作者】 劉明

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