国内最大功率300千瓦氢燃料电池电堆在江苏耀扬诞生——

产业向“新”领跑氢能赛道

最近往来扬州火车站的市民，可能会乘坐上一班“特殊”的16路公交车。今年起，扬州在从“西部客运枢纽”到“润扬森林公园”线路上，投放10辆氢燃料电池公交车。该公交车的动力系统——氢燃料电池系统，正是由扬州本土企业氢璞创能旗下的江苏耀扬新能源科技有限公司（下称“江苏耀扬”）提供。

近年来，新能源、未来能源等新兴产业步入发展快车道。江苏耀扬作为致力于氢燃料电池电堆和系统研发、生产的企业，在2023年成为国内最大功率300千瓦氢燃料电池电堆诞生的“摇篮”。

来到位于广陵产业园的江苏耀扬生产车间，记者见到能够“带动”一辆矿卡的300千瓦氢燃料电池电堆。“氢燃料电池系统对于氢车来说，就类似于发动机之于传统燃油车，电堆就是系统的‘心脏’，约占电池系统成本的50%。”该公司行政运营总监陈婷介绍，去年12月，经中国汽车技术研究中心检验，这款电堆实现309千瓦的额定功率、340千瓦的峰值功率，突破了行业功率“天花板”。

车间内的氢燃料电池电堆，从外表看起来方方正正，其内部却深藏玄机。类似三明治结构的单电池组成的燃料电池电堆，加上辅助配件，构成了复杂的氢燃料电池发电系统。在使用锂电池的电动车中，动力系统依靠锂电池提供电能，而氢车的燃料电池属于发电装置，在行驶过程中，通过氢、氧之间的电化学反应持续输出电能，驱动车辆行驶。

江苏耀扬首席技术官陈真博士介绍，300千瓦氢燃料电池电堆对标单堆重卡和矿卡的使用功率和空间需求。以往的燃料电池发动机企业受限于成本和技术，装车的燃料电池重卡发动机额定功率大多在110—125千瓦，且为双堆结构组成，而干线物流行业对重卡发动机额定功率的需求不低于200千瓦。单堆300千瓦电堆可匹配240—260千瓦的发动机，不但满足重卡、矿卡满载的连续高速运行需求，也保证了最低氢耗。

大功率、高效能，是国内燃料电池电堆企业迭代升级的方向，江苏耀扬的发展历程是这一趋势的缩影。14年前，氢璞创能创始人欧阳洵放弃在美国氢燃料电池行业的工作，选择回国投入正在蓬勃发展的新能源产业，从一家小型创业公司做起，组建研发团队、寻找供应链。创业团队在北京和扬州同步创业，致力于燃料电池的研发及产业化，并将产品开发及中试的重任落在了扬州。

目前，全球氢能产业在制氢上有两类途径，从煤炭、石油等化石燃料以及工业副产品中制氢，过程伴有碳排放，这被称为“灰氢”；而以太阳能、风能等可再生能源进行电解水制氢，在制氢过程中不新增碳排放，则是“绿氢”。想将氢能作为减碳途径，“绿氢”才是氢能利用的未来方向。江苏耀扬选择“押注”绿色清洁、难度高的水冷电堆研发，且同时兼顾水冷电堆的两个材料体系：碳复合板材料体系和金属板材料体系，成为国内少有的推进碳复合板电堆和金属板电堆双元产品的企业。最新一代金属板电堆采用0.075毫米的超薄金属材料，比A4纸薄了25%以上，体积功率比达到6.4kW/L，且对材料成型工艺要求非常高，这也是企业克服的技术难点之一。

在江苏耀扬的展厅，记者看到了公司第一代电堆，该电堆发布于2013年，当时由于缺少机器设备，完全由手工压制，采用的是相对金属价格较低廉的石墨材料，功率仅有5千瓦。但就算是这样“粗糙”的设备，在当时也已是国内罕见。

“创业之初，公司产品用于通信基站备电，燃料电池的市场前景尚不明朗。公司创始团队对行业趋势和自身优势做了预判，判断在车用领域，燃料电池具备加氢时间短、续航里程长、能源清洁等优势，是燃料电池的机会所在，因此将方向转向车用燃料电池市场。”陈婷介绍。

经过10余年开发与积累，公司在双极板、膜电极及催化剂等关键材料开发方面取得突破。历代具有核心技术自主知识产权的氢燃料电池产品，均出自广陵经济开发区。目前，团队拥有授权专利97项，其中发明专利34项。从功率5千瓦，到10千瓦，再到30千瓦、75千瓦……一步一个脚印的发展过程，也让电堆的应用场景从“固定式”备电领域延伸到“移动式”车载领域，叉车、物流车、公交车、49吨重卡，目前300千瓦的氢燃料电池电堆已经能满足所有车载应用场景，将来应用将向船舶、机车、储能方向拓展。

“产品开发首先需要满足客户的需求，不是盲目追求大功率，而是满足特定的应用场景。”陈婷表示，目前公司结合实际应用场景开发了包括燃料电池叉车、物流车、公交车、环卫车、重卡及乘用车等多款车型，搭载公司产品的终端应用覆盖国内广大区域，燃料电池道路运营里程超2000万公里。

当下，氢燃料电池发展的瓶颈还是在价格。想要规模化推广、商业化发展，燃料电池及电堆产品降本尤为关键。2019年开始，江苏耀扬在技术创新的支撑下，实现产品成本的显著下降。到2023年，氢璞创能牌燃料电池电堆成本已达到1000至1200元/千瓦，系统售价已经实现2500至3000元/千瓦，引领了我国氢能行业降成本趋势。

未来几年，江苏耀扬在车用市场的基础上，计划将氢燃料电池的应用场景推向更广阔的天地。2023年，公司承担了江苏省碳达峰碳中和科技创新专项“船舶大功率高效高可靠燃料电池系统研发”项目，将填补国内外单堆大功率氢燃料电池系统的空白，促进兆瓦级燃料电池电堆技术研发，同时带动氢能上下游产业发展。

“氢能产业的爆发期将在什么时候到来？”面对这一问题，陈婷给出了这样的回答，“爆发期到来，一是需要技术继续往前跑，二是装备成本要往下降，三是廉价氢源更丰富。乐观估计，当燃料电池的成本比燃油发动机价格更低的时候，就是市场爆发的时刻。这离不开国家政策的大力支持和上下游产业链的成熟发展。”

专家观点>>>

作为环境友好的高能材料，氢能已经成为全球主要发达国家和地区推动能源转型竞相布局的重要领域之一。伴随着产业创新的深化、应用场景的推广，氢能产业在材料研发、业态重塑、能源拓展、绿色赋能等方面的引领能力正在加速推动新质生产的培育。

“我省一直重视新能源产业的发展，聚焦双碳目标，将氢能作为未来产业的重点领域进行战略谋划与布局。”江苏省科技发展战略研究院副院长张华表示，江苏已初步构建了涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等相对完善的产业链，是国内重要的氢能产业聚集区。数据显示，我省氢能产业链相关企业和机构超过300家，企业数量占全国总数量的8.5%，仅次于广东省位居全国第二。省科技发展战略研究院的研究表明，江苏的氢能高水平专利位居全国前列，且领域覆盖最广，相对技术优势全国第一。

“事实上，江苏的氢能产业已经具备领跑优势。但是，江苏的氢能产业发展还面临关键材料和核心技术卡脖子、具有全行业资源整合力的领军企业少、绿氢场景及应用项目少等成长的烦恼。”张华认为，下一步，江苏应用好氢能资源大省的优势，协调好“风光”资源，因地制宜推动多元化制氢模式，支持行业科技型企业在企业规模、生产制造能力、核心技术创新等方面同步提升，支持有条件的机构开展氢能产业关键共性技术联合攻关，加快实施氢能试点示范与推广，促进氢在大宗化学品、绿色航空燃料和火箭燃料、冶金、氢燃料电池等领域低碳应用，加快构建氢经济体系。

新华日报·交汇点记者 张宣 杨易臻 蔡姝雯/文 余萍/摄