破解“卡脖子”，“氫”裝上陣領跑零碳時代

加氫15分鐘續航150公里，穿行于臨港新片區的中運量2號線是國內首條應用氫能源動力的中運量公交線路，而新片區氫能公交車累計行駛里程已達1000萬公里；在北京、廣東、江蘇、內蒙古、陜西等地，各類氫能商用車投入運營，“喝”氫“吐”水，動力強勁又不會産生污染排放，它們所採用的“發動機”——燃料電池電堆，都來自上海交通大學孵化出的創業企業上海氫晨新能源科技有限公司。

雙極板和膜電極組成一塊電池板，數百對電池板“手拉手”就組成一個燃料電池電堆。電堆是氫能源電池最為核心的部件，決定著一輛車的核心動力與性能。針對這一“卡脖子”技術，氫晨科技不斷突破燃料電池功率、性能和壽命指標，開發出80千瓦、100千瓦、120千瓦、150千瓦、230千瓦、300千瓦等具有自主智慧財産權的3代金屬極板水冷燃料電池電堆，批量應用於乘用車、公交車、大巴車、重卡、物流車、環衛車、中運量等多個領域，綜合性能達到國際先進水準，並收穫海外訂單。

從實驗室走向生産線，實現“0到100”創新突破

從實驗室走向生産線，再到落地應用，回憶起“二十載磨一劍”執著于氫能的創業歷程，上海交通大學機械與動力工程學院教授、上海氫晨新能源科技有限公司董事長兼總經理易培雲感慨道：“奮鬥是創業的靈魂，不拼不闖一定沒有前途。”

氫晨的故事始於2005年的上海交通大學實驗室，創始團隊首次探索批量化製造在燃料電池領域的應用。一群理工男堅持研發，掌握了大功率電堆的裝配理論與關鍵技術，實現“從0到1”的突破；對接産業需求，開發了國內首個百千瓦級燃料電池電堆，實現“從1到10”的跨越；之後，落戶臨港新片區並建立産業化基地，組建專門的運營團隊，研製出我國首條大功率電堆批量化生産線，實現“從10到100”的産業化落地。

2019年，氫晨所在的上海交大團隊獲得上海市技術發明獎特等獎。這項成果打破了國內燃料電池汽車核心零部件對國外進口的依賴，製造出屬於中國人自己的燃料電池電堆。

從實驗室到生産線，氫晨做到了無縫銜接，這背後是研發人員日以繼夜的堅持，儘管氫能産業幾經起伏，大家也不曾放棄。易培雲記得，2020年底，氫晨迎來首個200台批量交付訂單。“那是我們真正上車的第一批訂單，壓力很大，大家也都鉚足了勁。當時臨港的産線剛剛就位，為了趕交付，我和研發負責人兩個月沒回過家，抱著被子盯在産線上，我們的團隊也是如此。”▼ 下轉第六版

“吃著碗裏的，看著鍋裏的，想著地裏的”

從80千瓦到300千瓦，不是簡單的數字疊加。易培雲表示，每一次燃料電池電堆的指標突破都是一個全材料體系的變化，一台燃料電池電堆包含的技術涉及材料學、化學、機械工程學、流體力學、工程熱物理學等，設計模組也相當複雜，每一次數字上的突破都是體系的重構與提升。

“我們搞氫能，一直是吃著碗裏的，看著鍋裏的，想著地裏的。”易培雲説，為此，氫晨設立前瞻事業部，一群人專做海外技術和市場分析以及基礎材料研究，秉承“生産一代、研發一代、儲備一代”的研發策略，氫晨産品不斷提質降本、更新迭代，實現技術突圍。2022年發佈的第三代産品——單堆300千瓦大功率金屬板燃料電池電堆，體積功率密度進一步突破至6.2千瓦/升，比肩國際一流水準。眼下，氫晨正朝著更高目標挺進。

高企的成本一直是氫燃料電池商業化落地的一個痛點，而氫晨在功率不斷做大的同時，也將成本不斷做低。“從2019年至今，我們單個電堆的成本從100多萬元降到30萬元左右，兩年後預計能再降一半，基本達到民用標準。”易培雲告訴記者，氫晨的目標是到2025年讓燃料電池成本接近換電重卡，2030年要接近柴油車。

一邊解決用氫的問題，另一邊，氫晨也著手佈局“氫從哪兒來”。2021年，氫晨開始切入上游制氫領域，投入PEM電解槽研發，並成立全資子公司氫盛能源。其自主研發的兆瓦級PEM電解槽有助於解決制氫、儲氫環節的一系列技術難題，進一步加速商業化。目前，氫盛能源兆瓦級PEM電解槽測試甲類廠房已投用，二期200兆瓦級PEM生産線正在實施。

臨港土生土長的“鏈主”企業

今年政府工作報告指出，加快前沿新興氫能、新材料、創新藥等産業發展。這讓氫晨和眾多向“綠”而行的企業倍感振奮。“一季度明顯感覺到整個市場熱了起來，今年電解槽業務預計會有較快增長，我們的年度經營目標也會調高。”在易培雲看來，今年氫能行業將迎來快速增長，“基本相當於2013年的鋰電市場”。

站上風口的氫晨，既依靠企業自身的努力，也離不開上海和臨港新片區良好的生態環境。近年來，氫晨引入臨港新片區管委會、申能集團、臨港集團、國家綠色基金等戰略資本，在産業配套、企業服務、基金投資、市場拓展等方面獲得全方位支援。“政策力度、應用場景、産業鏈優勢齊齊發力，氫晨科技與臨港新片區同頻共振，已成為土生土長的‘鏈主’企業。”易培雲説。

臨港新片區在氫能領域佈局多年，已形成集整車、發動機系統、核心部件、關鍵材料、高端裝備、場景應用、基礎設施于一體的産業格局。在産業發展過程中，已成長為國內電堆龍頭的氫晨發揮“鏈主”作用，吸引上游的上海治臻新能源股份有限公司、上海唐鋒能源科技有限公司，下游的康明斯氫能中國總部等優質企業集聚。

在易培雲看來，氫能作為新興行業，想要進一步發展，步子還需邁得更大些。“首先是屬性問題，目前，氫氣還被納入危化品管理，制取只能在化工區，如果將其納入能源角度管理，放開就地制氫加氫，成本將大大降低。其次，在運氫、儲氫等環節，也需要相關政策進一步放開。”上海和臨港新片區能否先行先試新的氫氣管理辦法，易培雲充滿期待。