产业链分类
按 H1~H6 分类法浏览氢能全产业链;当前 燃料电池与核心部件
离心式空压机属于大洋电机「燃料电池—氢燃料电池系统核心零部件」下空气路子系统的空压机组件,官网给出转速 85000RPM、功率 26kW 两项参数,英文名称为 Air Compressor System。该部件为燃料电池阴极提供高压空气,是燃料电池系统 BOP 中技术门槛与价值量较高的环节。大洋电机同时提供罗茨式空压机(18000RPM/18kW)作为另一条技术路线,两者共同覆盖燃料电池空气路子系统从低转速容积式到高转速离心式的配套需求,并可与公司自研的氢气循环泵、水泵、燃料电池 DC/DC 电压变换器、燃料电池管理控制器、氢燃料电池远程监控器组合,构成完整的燃料电池系统部件配套能力。
罗茨式空压机是大洋电机燃料电池空气路子系统的另一款空压机组件,官网给出转速 18000RPM、功率 18kW 两项参数,英文名称同为 Air Compressor System。相较公司同系列的离心式空压机(85000RPM/26kW),罗茨式方案转速较低、功率较小,适用于空气流量需求相对较小、对成本与噪声更敏感的燃料电池系统配套。该产品与离心式空压机同属「氢燃料电池系统核心零部件」下的空气路子系统,可与氢气路子系统(氢气循环泵)、热管理子系统(水泵)、燃料电池 DC/DC 电压变换器、燃料电池管理控制器、氢燃料电池远程监控器等部件组合,向燃料电池系统与整车客户提供部件级配套。
大洋电机「燃料电池—氢燃料电池系统核心零部件」下的燃料电池 DC/DC 电压变换器,官网列出两款:一款为 55kW 升压 DC/DC,持续工作最大功率 55kW,输入电压范围 120-270VDC、输出电压范围 400-750VDC;另一款额定输入功率 150kW、峰值输入功率 165kW,输入电压范围 40-400VDC、输出电压范围 420-750VDC。该类变换器用于将燃料电池电堆输出的直流电升压并稳定至驱动系统所需母线电压,是燃料电池动力系统的关键 BOP 部件,可与公司自研的空压机组件、氢气循环泵、水泵、燃料电池管理控制器及氢燃料电池远程监控器共同构成系统级配套。
氢燃料电池系统是东方电气自主研发的核心氢能产品,功率等级覆盖 40 千瓦至 270 千瓦,具有高功率密度、高集成度、高可靠性等优势,功率等级、转化效率、长寿命指标国内领先,可覆盖重型卡车、冷链物流车、客车、应急电源车等全系 20 种车型。东方电气已掌握膜电极、电堆等关键核心零部件自主技术,构建了覆盖电解水制氢及燃料电池领域关键部件、系统集成、多场景应用的全链条自主研发体系,并在全系燃料电池系统方面形成标志性产品。搭载东方电气氢燃料电池发动机的氢能车辆已在 7 省 17 市投运超 1200 辆,安全运行超 8 年,单车最高里程超 55 万公里;官网产业页另披露,目前搭载各代自主燃料电池系统的氢能车辆累计投运 1300 余辆,总运行里程突破 6500 万公里。产品可满足公路货运、冷链、客运的零排放动力需求以及应急供电等场景。
全氟磺酸燃料电池质子膜(DM2266)是一种固体聚合物电解质,具有优良的耐热性能、力学性能、电化学性能以及化学稳定性能,可在强酸、强碱、强氧化剂介质等苛刻条件下使用;用该质子膜制备的燃料电池可广泛应用于乘用车、商用车、叉车、无人机、备用电源、便携式发电机、供家庭和商业建筑使用的热电联产系统等场景。产品规格为厚度 12±1μm、克重 25±2g/m²,属于超薄型质子交换膜。性能指标(测试方法 GB/T 20042.3-2022)包括:拉伸强度(横向/纵向)≥30/30MPa、断裂伸长率 ≥100/100%、弹性模量 ≥300MPa、尺寸变化率 ≤5/5%、在 85℃/50%RH 下电导率 ≥50mS/cm、氢气透过率 ≤2×10⁻⁹cm³·cm/(cm²·s·Pa);耐久性方面,90℃/30%RH 化学耐久性 800h(OCV holding,DOE protocol)、80℃ 机械耐久性 20000 次(RH cycling,DOE protocol)、90℃ 化学机械耐久性耦合 20000 次(COCV,DOE protocol)。产品表面由背膜保护并以成卷方式供应,便于膜电极组件(MEA)自动化生产;膜卷由内向外依次经热封袋、除尘袋、PE 袋、纸箱四层真空封装,其中纸箱在正常环境下打开即可,内部包装须在洁净环境中打开以防膜受污染,开封后须存储在 23±5℃、相对湿度 50±5% 环境中并尽快用尽。
HCSA 系列是华昌能源(苏州市华昌能源科技有限公司,华昌化工子公司)的燃料电池电堆产品线,官网公示的核心产品参数表列出三个型号:HCSA80 额定功率 80 kW、功率密度 2.7 kW/L、产品尺寸 465×148×422 mm;HCSA150 额定功率 150 kW、功率密度 3.2 kW/L、尺寸 505×155×737 mm;HCSA200 额定功率 240 kW、功率密度 4 kW/L、尺寸 544×150×948 mm。三个型号共用指标为:工作温度 ≤90℃、设计寿命 20000 h、低温启动 -30℃。官网在同期新闻中披露,华昌能源承担的市级科技项目《大功率氢燃料电池动力系统平台技术研究与攻关》(2022 年 7 月至 2025 年 6 月,累计投资 846.26 万元)完成两款电堆、两款发动机及一款开放式动力系统平台的自主研发,核心电堆单堆功率达 288.5 kW,并攻克寿命预测技术、预测精度偏差控制在 2.82% 以内。官网未标注该系列的技术路线(如质子交换膜 PEMFC),故 techRoute 留空。
HCEA 系列是华昌能源的氢燃料电池发动机(燃料电池系统)产品线,官网公示的核心产品参数表列出两个型号:HCEA120 额定功率 123 kW、功率密度 598 W/kg、产品尺寸 1075×716×557 mm;HCEA150 额定功率 154 kW、功率密度 714 W/kg、尺寸 800×550×900 mm。两个型号共用指标为:工作温度 ≤90℃、设计寿命 20000 h、低温启动 -30℃。官网同期新闻显示,华昌能源在市级科技项目《大功率氢燃料电池动力系统平台技术研究与攻关》中完成“两款发动机”的自主研发,项目成果已落地规模化示范运营,累计完成 50 台氢燃料电池重卡商业化投放、安全运行近 200 万公里。公司官网将“氢能商用车、氢能船舶、智能微电网、钒电池储能”列为其产品应用方向,并称以燃料电池、动力系统及长时储能技术为研发方向。官网未标注该系列的技术路线,故 techRoute 留空。
开放式氢燃料电池动力系统平台是华昌能源承担的市级科技项目《大功率氢燃料电池动力系统平台技术研究与攻关》的三项自研成果之一(另两项为两款电堆、两款发动机),据官网新闻,该项目属“碳达峰碳中和科技支撑”类别,实施周期为 2022 年 7 月至 2025 年 6 月,累计投资 846.26 万元,于 2025 年 5 月 18 日通过结题验收。项目聚焦大功率燃料电池动力系统“功率不足、寿命有限、可靠性偏低”等行业瓶颈,取得的成果包括:搭建燃料电池三维多物理场建模仿真平台;完成两款电堆、两款发动机及一款开放式动力系统平台的自主研发,核心电堆单堆功率达 288.5 kW;同时攻克高精度寿命预测技术,预测精度偏差控制在 2.82% 以内。产业化方面,项目成果已落地规模化示范运营,累计完成 50 台氢燃料电池重卡商业化投放、安全运行近 200 万公里,实现新产品销售收入 3066.37 万元。官网未给出该平台的额定功率、效率等完整规格参数。
鸿基创能科技(广州)有限公司由美锦能源与加拿大工程院叶思宇院士为核心的技术团队于 2017 年共同创建,研发、制造高性能、长寿命燃料电池膜电极,官网称其解决了氢能发展「卡脖子」问题。公司建成了全自主、可迭代的阴极和阳极卷对卷双面直涂 CCM 生产线和膜电极 5 层及 7 层自动化生产线,膜电极日产能超万片、年产能达 60 万平米、产品寿命超 2 万小时,一致性、良品率均达到国际一流水平,已为国内外多家电堆和系统客户提供上百万片,占据国内膜电极 50% 以上的市场份额,是该领域自主研发和产业化、规模化、工程化的领军企业。
冰轮环境氢能产品线中的燃料电池阴极供气设备。官网描述其为氢燃料电池的关键部件,是保证燃料电池高效可靠运行的关键设备,根据适配电堆功率及流量等参数的不同分为10余种型号,燃料电池空压机效率可达60%以上、寿命可达30000h。产品面向燃料电池系统的空气侧供给,与同一产品线中的氢气循环泵共同解决电堆氢、空两侧的气体管理问题。官网在氢能产品页「研发背景」中说明,以往国内氢制取、提纯、储运、应用全产业链条绝大多数关键装备依赖进口,冰轮联合山东大学、西安交通大学等高校院所开展氢能重大装备的应用基础研究与共性关键技术研究,目标是解决关键装备依赖进口的局面、填补国内空白、打破相关知识产权壁垒。
氢气循环泵是冰轮环境氢能产品线中的燃料电池阳极侧气体管理部件。官网描述其作为氢燃料电池的关键部件,可以有效地改善氢循环、灵活性高,提高氢气的利用率;并采用独有的专利结构设计,保证氢泵的破冰功能,即在低温工况下仍能可靠启动与运转。官网给出该产品的量化指标为效率可达60%以上、噪音≤70dB、寿命可达25000h。该泵与氢燃料电池空气压缩机同属燃料电池系统部件方向,前者解决阳极未反应氢气的回流再利用,后者解决阴极氧化剂供给,两者共同构成电堆气体供给与循环的关键配套。产品与冰轮在螺杆、离心压缩机领域的技术平台同源,属于其氢能装备产品线中面向燃料电池应用的部分。
燃料电池金属极板 S06 是上海治臻自主知识产权的液冷型燃料电池金属双极板,可装配电堆功率 20~120kW,适用于车用及固定式燃料电池电堆。极板材料可选 316L 不锈钢或 TA1 钛材,基材厚度 0.1mm;单板长度 380mm、宽度 168mm,极板厚度(不含密封圈)1.1mm,极板质量(不含密封圈)89g;反应区最大长度 283mm、最大宽度 117mm,建议反应面积 330cm²,寿命 ≥20000 小时。产品采用自主研发的涂层系统,具有高寿命、低阻抗特点,并通过高精度成形与可靠密封保证产品性能。其他配置方面,巡检方式为插针,密封垫圈、包塑边框、测试套件均可选配,便于客户按电堆设计方案灵活组合。公司在 PEMFC 组件方向同时提供标准产品、工程开发与制造、咨询与检测服务三类交付方式。