高成长企业㉞|清极能源:清华系氢企瞄向“卡脖子”技术

南方财经全媒体高慧超
2022-09-23

南方财经全媒体见习记者高慧超佛山报道

“双碳”目标下,中国氢能产业迅速站在风口之上。

近年来,氢能产业相关政策接连不断,投资金额、数量屡创新高。在政策和资本的大力驱动下,我国氢燃料电池系统及电堆加速发展,部分核心技术突破国外垄断。

佛山市清极能源科技有限公司(下称“清极能源”)背靠清华大学科研团队,成立5年便突破了多项技术壁垒。其开发的最新款E100燃料电池发动机,系统最高效率超过60%,已达国际先进水平;其研发的大功率金属板燃料电池电堆功率密度处于国际领先,产能达5000套/年,应用覆盖客车、物流车、有轨电车、叉车、船舶等。

此外,针对目前氢能产业商业化尚不成熟,加氢站建设、制氢加氢、储氢、运氢成本仍居高位的痛点,清极能源正联合能源企业布局制氢端,并开发电解槽制氢设备,未来致力于为能源企业提供从制氢到氢气应用的整体解决方案,增强供应链自主可控能力。

紧盯氢能源车“发动机”市场

据国际氢能委员会预测,到2050年,氢能将承担全球18%的能源终端需求,创造超过2.5万亿美元的市场价值,燃料电池汽车在全球占比将提升至20%-25%。

作为氢能源车核心部件,燃料电池系统占了整车成本的60%,而电池电堆又占了电池系统成本的60%。氢能源车核心部件成为企业创业和投资的重点。因此,清极能源创始人、总经理钱伟在创业之初就选定了该领域。

师从中国首个国家973氢能项目首席科学家毛宗强,钱伟博士毕业后,一直奔波于各地寻找氢能创业机会。2017年,在力合科创的牵线下,选择在佛山创办清极能源。

彼时,业内素有“中国氢能看佛山”的说法。之所以选择佛山,源于这里的产业氛围。佛山从2014年起发力谋划氢能源产业,在国内率先出台实施专门的氢能产业扶持政策,吸引了一大批氢能企业进驻发展,现已成为“燃料电池汽车示范应用广东城市群”的牵头单位。

创始团队来自清华,因此清极能源将自身定位为技术型公司。公司创办早期,其研发的领域覆盖电堆组装、膜电极、双极板等多个燃料电池的核心部件。

目前,清极能源已推出多个不同系列的燃料电池发动机动力系统,自主研发HO系列电堆,功率范围覆盖50-150kW,采用自主研发的金属双极板技术,电堆功率密度达到4.2kW/L以上,寿命超1万小时,能够做到-30℃无辅助加热冷启动。钱伟介绍,“公司最新款的E100燃料电池发动机,系统最高效率超过60%,已达到国际先进水平。”

清极能源还开发了氢气引射回流系统,取代了行业通常使用的循环泵,大幅节省系统内部能量损耗。同时,通过让空压机高速运转实现无油环境,大大降低其对电堆的影响。

清极能源虽然错过了燃料电池使用在公交车上的产业化风口,但通过大力拓展燃料电池使用在物流车、环卫车等车上,营收也实现了大幅增长。“燃料电池加氢时间短、续航长,加氢几分钟续航可达数百公里,使得其应用在中大型及商用车上的市场空间更为广泛。去年,我们公司的营收达2000多万元,今年预计可达1亿元。”钱伟说。

与此同时,国内一众氢能企业也成长起来。2019年,济平新能源氢燃料电池核心材料催化剂和气体扩散层投产,打破国外垄断;去年12月,国家电投氢燃料电池质子交换膜生产线也实现自主量产。目前,我国已实现扩散层、膜电极、系统控制等燃料电池部件自主研发,全产业链自主可控,部分性能指标达到了世界领先水平。

“燃料电池核心部件国产化的过程中,价格也大幅降低。企业积极与国产部件厂商合作,研发与国产部件适配的燃料电池。”钱伟说,部件价格降低再叠加企业燃料电池技术进步带来的成本下降,现如今清极能源燃料电池价格比三年前降低了90%,商业价值与市场竞争力大幅提升。

资本市场中氢能企业身影也逐渐增多。2020年,氢燃料电池发动机厂商亿华通在科创板IPO,成为“中国氢能第一股 ”,这给更多氢能企业上市带来了信心。2021年,国富氢能、治臻股份等也纷纷启动IPO。钱伟称,清极能源也将于2024年申报科创板上市。

联合打造氢能应用生态

氢能产业发展过程中,资本一路相随。据南财金融终端数据显示,2021年,国内氢能产业项目名义投资额超3100亿元,同比增长92%。

清极能源作为赛道上的“新星”,于去年7月拿下华锋股份、粤科智成、长江资本、力合创投的近亿元融资,迄今企业共进行了4次融资,融资额约2亿元。钱伟透露,企业目前的资金缺口约为3亿元,仍在继续寻找融资。

“氢能是技术密集型产业,基金投资清极能源最为看重的是企业研发团队强大的专业能力和背景。”清极能源投资方、猎头基金副总经理邓林告诉南方财经全媒体记者,资本与氢能如今是双向奔赴。

需要关注的,氢气制取、存储、运输和加氢站的建设最终决定着氢能汽车能跑多远,而加氢站建设成本、制氢加氢成本仍然较高,降低储氢和运氢成本更是难题。

(搭载氢燃料电池的货车高慧超摄)

2021年,中国建成加氢站数、在营加氢站数、新建加氢站数三项全球第一,目前已建成加氢站超270座。但比起大规模商用所需的加氢站来看,仍显不足。

华北电力大学校长、教授杨勇平分析,我国氢能产业链供应体系尚不完备,距离大规模商业化应用还有差距。储氢密度、安全性和成本之间的平衡关系尚未解决,低成本低排放绿氢制取也是氢能产业面临的重要挑战。

如今,顶层设计、政策已倾斜氢能中上游环节,制氢环节与关键设备研发获得了更多关注。

目前,超三分之一的央企已在布局制氢、储氢、加氢、用氢等,中石化提出“十四五”期间建设1000座加氢站。此外,一些能源企业也在积极入局,晶科科技、宝丰能源就计划投入上亿元布局光伏制氢。

值得一提的是,清极能源目前还联合能源国企,共同推进制氢端的布局,增强供应链自主可控能力。 “宁夏光伏电解水制氢成本每公斤已低至16.8元。”钱伟认为,随着产业往规模化方向发展,制氢、加氢站建设成本的攻克都未来可期。

“我们计划通过资本合作与业务合作两种模式布局。”钱伟介绍,公司下一步将引入在氢能方面有布局的能源企业作为战略投资者,目前已与3家能源企业进行洽谈;还将联手能源企业共同拓展市场,能源企业负责提供光伏、风电等能源,清极能源则打造氢能下游应用的生态系统。

“我们去年已经开始联合能源企业开发出电解槽制氢设备,如今已落地使用,未来致力于为能源企业提供从制氢到氢气应用的整体解决方案。”钱伟说。