攻克氢燃料电池产业化关键痛点
青岛杜科新材料让电堆用上“物美价廉”的复合双极板，今年预计实现30万组订单
随着越来越多有“绝活儿”的企业崭露头角，青岛氢能产业正日益壮大。
春节假期后甫一开工，青岛杜科新材料有限公司的车间技术人员就因加紧安装调试新入厂的设备而忙碌起来。“一切准备就绪，只要客户样品测试合格结果一反馈，就立马启动批量化生产。” 青岛杜科新材料总经理莫华表示。
去年底，青岛杜科新材料自主研发的氢燃料电池电堆用复合双极板正式对外发布，为青岛氢能产业链带来了新突破。经测试，产品主要性能指标超过美国标准，达到科技部氢能源燃料电池双极板2020年重大攻关项目的指标要求，其中电导率等关键指标实测值超过科技部指标要求的两倍。
更重要的是，性能提升的同时成本不增反降，直击当前氢能产业链一大关键痛点。目前，青岛杜科新材料已建成年产100万组的复合双极板生产线。抢抓氢能产业即将爆发的窗口期，青岛杜科新材料目标五年内达到年产1000万组复合双极板组件的规模，力争打造亚洲最大的复合双极板生产基地。
有了双极板生产制造能力，青岛氢能产业链进一步完善。从上游制氢到下游应用，一个更加完备的氢能产业版图日渐成型。
助力氢燃料电池更便宜、更好用
随着氢能产业的快速推进，燃料电池这一词汇对普通人来说已经并不陌生。不过，与日常生活中使用的储能用电池不同，燃料电池其实是一种发电装置，而双极板正是支撑这一发电装置正常工作的骨骼和血管。在燃料电池电堆中，双极板是仅次于膜电极的核心零部件，成本占比为三分之一。
别看双极板只有厚纸板厚薄，从材料配方到生产工艺却涉及大量新材料先进技术，被我国确定为氢燃料电池重点攻关的技术领域之一。如何在保证技术指标领先的同时持续降低产业化成本，是全行业攻关的一大关键。
以氢燃料电池商用车使用的石墨双极板为例，目前市场价为150元左右一组，而一辆搭载了75千瓦电堆的商用车需要的双极板数量约为300组，仅双极板成本就高达4.5万元左右，整个电堆的成本达十几万元。2021年，一辆燃料电池商用车的价格通常为150万元-200万元，大幅高于传统商用车价格；燃料电池商用车需要降本的空间巨大，行业应用任重道远。
青岛杜科新材料成立于2020年底，由青岛汉缆股份有限公司、惠州市杜科新材料有限公司、青岛岩海碳材料有限公司三家企业共同发起成立，汉缆股份控股。依托自主研发的配方和工艺创新，青岛杜科新材料将单片双极板的制造时间压缩至30秒，生产效率大幅领先行业平均水平，生产制造成本极大降低，相关技术及工艺已获得发明专利授权。
与时间赛跑，打造“亚洲最大”
自成立以来，青岛杜科新材料一直在与时间赛跑，不断打磨技术和产品的同时，产线和工厂建设的脚步也不曾停歇，为抢抓氢能产业窗口期开足马力。
氢，被广泛视为终极清洁能源，是全球能源革命和能源结构转型的重要方向。近年来在行业共同努力下，我国燃料电池正从技术研究向产业化方向加速发展，由此带动下游应用蓬勃发展。
以最具潜力的应用领域氢燃料电池汽车为例，与5年前相比，车辆搭载的燃料电池价格总体下降幅度已经超过了60%。与之相应的是市场认可接纳度的逐步攀升。数据显示，2016年到2020年，我国氢燃料电池汽车保有量从600余辆增长至7000余辆。在专家看来，这非常像纯电动汽车爆发前夜的状态，氢能的商业化应用即将步入高潮阶段。
根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，预计到2025年中国氢燃料电池车保有量达到5万辆，2035年将达到130万辆。氢燃料电池市场规模也将由2018年的13亿元左右迅速攀升至2026年的超过百亿元。
青岛杜科新材料正是瞄准这一趋势提前布局。莫华表示，未来4年是龙头企业建立稳定长期供应链的关键窗口期，如果能赶上这一波机遇，就能形成稳定的市场规模，反之，如果错失了这段黄金时间，不仅会失去先发优势，还有可能被市场淘汰。
事实上，一个新产业的发展要逾越的不仅是技术的高峰，在生产制造上也要面临很多挑战。青岛杜科新材料的产品使用自主研发的树脂材料，而这一材料的特性决定了生产中可以采用更加节省时间的冷压工艺，而不是目前行业普遍使用的热处理技术。青岛杜科新材料用了大半年时间，与设备厂商联合开发了适合冷压工艺的设备，并在2021年底建成了首条生产线。
目前，青岛杜科新材料的复合双极板组件不仅已经在国内氢能龙头企业进行测试，还吸引了国外企业的目光，多家国外备用电源以及氢燃料电池知名企业已经在对杜科新材料的产品进行测试。“保守估计，今年将实现30万组以上订单。”莫华介绍，青岛杜科新材料还将加快二期产线建设，5年内形成年产1000万组复合双极板组件的生产基地，力争打造亚洲最大的复合双极板企业。
氢能产业链越织越密
青岛杜科新材料有限公司的成长壮大是青岛氢能产业链日趋壮大和完备的缩影。
氢能产业既是国家战略，也是青岛重点布局发展的未来产业。作为山东省内首个印发了氢能产业发展规划的城市，青岛围绕打造“东方氢岛”的目标，从制、储、运、用全链条进行了谋划，目标到2022年，培育超过5家氢能相关企业，氢能产业年产值达到5亿元；到2025年，培育超过10家相关企业，产业年产值达到200亿元；到2030年，建设50座加氢站，培育相关企业超过20家，实现年产值500亿元。
氢能产业所蕴含的巨大市场机遇叠加宏观政策的引导，让越来越多青岛企业和产业平台日益加大在氢能产业领域的投入。汉缆股份在设立青岛杜科新材料之前，就早已投资成立了青岛汉河氢能装备有限公司，聚焦通信、电力、医院、数据中心等氢能备用电源和氢能热电联供等产品的研发销售，以及氢燃料电池电堆的生产。青岛国际院士港自2017年便开始引入氢能产业，依托中国工程院、同济大学、清华大学、湖南大学、国家燃料电池汽车动力系统工程技术研究中心等行业领先研发资源，打造氢能与燃料电池技术实验室。
与此同时，一批氢能重点项目也加快落地建设，不断充实青岛产业力量。青岛美锦燃料电池商用车整车生产项目已取得生产资质，“青岛造”氢汽车未来将从青岛西海岸新区驶向全国；正在建设中的明天氢能北方工程研究中心及氢能燃料电池系统及核心部件生产基地项目、FCP中德氢动力产业园项目都将进一步壮大青岛在关键零部件领域的配套能力。
在最上游的氢气供给端，中国石化青岛炼油化工有限责任公司承担建设的青岛氢能资源基地项目结束了青岛加氢站只能从淄博、滨州等地远距离购氢的历史，未来随着项目的建成投产，将解决青岛地区燃料电池氢保供问题，还可为青岛周边区域提供洁净的氢能源。此外，金能化学（青岛）有限公司与青岛董家口经济区管理委员会、青岛董家口发展集团有限公司三方合作，未来将对工业副氢进行提纯、压缩、储运、充装。
目前，青岛已经形成覆盖氢气制储运加、关键材料部件、燃料电池系统、燃料电池整车等主要环节在内的产业链，并在公交、城际氢干线上实现了应用突破。（青岛日报/观海新闻首席记者 孙欣）
青岛日报2022年2月19日1版
