“氢听剧场”是佛山国际氢能展极具特色的活动之一，已连续举办两届，是由多位行业技术专家以演讲、论道的形式，共同分享氢能行业前沿技术理念及实战干货，并进行产品发布。博士/创始人/首席技术专家
CTO
武汉众宇动力系统科技有限公司
Wuhan Troowin Power System Technology Co., Ltd.
李骁
Nicolas Lee
大家下午好，今天很高兴能够在这里介绍一下我们公司，同时给大家分享一下我们在PEMFC燃料电池在固定式应用领域的思考。
先介绍一下我们公司，我们公司是2011年6月成立于武汉经济技术开发区，公司现在大概有110人左右，主营业务是做燃料电池，我们有两家子公司，一家是在湖北荆州，主要是从事高纯氢气的制备，另外一个是去年在丹麦并购的一家从事燃料电池核心零部件的企业。我们自己的核心是电堆的设计和开发，另外根据市场的应用和性质，我们和终端产品的的制造商合作销售电堆或者是整个燃料电池系。一般来说，我们不会独立做到终端产品，经过这么多年的发展，我们认为我们是比较全面掌握氢燃料电池的核心技术，尤其是跟电堆相关的核心技术。
这边有几个数据，公司成立以来，专利申请量大概占到国内燃料电池行业的同期总申请量的8%左右，2018年以来的专利申请量位居全国同行业前三。公司成立以来参与或者牵头编制的燃料电池国标占总颁布量的44%左右，同期统计大概有31项左右的国家标准颁布。另外值得一提的是，我们牵头制定的无人机燃料电池发电系统已经被国际燃料电池标准协会纳入其标准体系，这将是全球燃料电池行业中首个由中国企业发起制定的标准。
从技术跟产品上来讲，我们从电堆的核心零部件、到电堆、到燃料电池系统都有涉及，在核心零部件方面主要是燃料电池的膜电极，以及使用石墨复合材料双极板、模压工艺双极板，目前这两个都是达到了批产的状态。另外在电堆方面我们有风冷的燃料电池，从100瓦到2500瓦，这个是单堆。然后水冷的燃料电池从30到50千瓦，30到60千瓦，包括石墨板到金属板我们都有，目前120千瓦更多的水冷的金属板电堆也在和一些主机厂做一些有针对性的开发。在配套重要产品之外，从燃料的系统角度来说我们也是有风冷从300W到2500W的分冷燃料电池动力系统，通过电堆的串并列的话，也能够实现大概最多10几千瓦的发电模块。在给商用车配套的动力系统上，我们有35、41、58、65这几款车用动力系统、目前都已经跟一些商用车厂实现了合作，并且拿到了公告。另外后面100kw的车用动力系统还在开发当中。公司在氢能方面也有布局，刚才说了我们在湖北荆州有制氢工厂，它主要是利用提纯之后给到燃料电池使用，当然现在燃料电池行业还不够大的时候，有一些氢气销售给工业客户，氢气工厂现在年产2000万立方，它的整个产能有4000万立方左右，目前是第一期开始使用。另外我们在武汉也投资建立了一个加氢站，这个加氢站是500公斤每天的规模，目前还在建设当中。另外在一些电价比较低廉的地方，我们跟一些合作伙伴投资建设了水电解制氢的设备，所有的这些项目都是为了更好推动我们燃料电池装备这一块。在2015年的时候，我们无人机的动力系统在户外进行飞行续航的世界记录，当时实现了4个小时33分钟，后来我们也获得了国内首张燃料电池的产品的认证书。另外车载氢系统通过了气瓶安装强度强制性的检验，我们的几款车用动力系统也通过了国家的强检，并且获得了四款燃料客车的准入。这是我们跟东风、还有申龙合作的10米5的客车，这是我们跟厦门金旅合作的8米、11米的客车，这些客车都在生产当中，我们今年总共的订单量大概在200台以上。
今天在座很多嘉宾都是比较关注燃料电池在汽车方面的应用，实际上我们给自己的定位是燃料电池公司，作为一个燃料电池公司我们一直在探索燃料电池，尤其是PEMFC燃料电池在其他领域的应用，我们在通信基站的应用，备用电源，无人机上，还有一些车辆上的应用都有，今天我们分享一下我们的思考，尤其是固定式领域，如果有不当的地方请大家指正。
燃料电池在固定式应用其实还是有一些比较成功的项目，我举几个例子，这是在辽宁营口荷兰Nedstack公司在2018年底承建的2兆瓦的PEMFC燃料电池发电系统，它也是应用富产氢来发电的，现在一直运行。另外就是Ballard公司在2012年底在丰田美国营销总部承建的1兆瓦的发电系统，当时没有我没有查到这个氢能源从哪里来，也不知道这个系统现在还有没有在运行。另外就是加拿大的Hydrogenics公司在夏威夷的一个港口承建的120千瓦的系统，这个系统集成了75公斤的氢气，2015年投入使用，它的主要作用为港口的临时周转的冷藏集装箱提供电力。另外大家比较熟悉的在日本的Ene—rarm推广的热电联产的项目，据说已经有超过30万套以上的系统在销售运营，整个的功率基本在100瓦左右，这其实里面有一部分是PEMFC的燃料电池。尽管有这么多成功的项目，其实PEMFC燃料电池在固定式领域应用的装机现状还是比较惨淡，从这两张图上大家可以看到，绝大部分按照装机容量来讲，绝大部分的装机是在高温燃料电池，包括固定氧化物占主导地位，PEMFC燃料电池的比例比较小。从区域上来讲，基本上是美国和韩国占绝大多数，中国在这个里面甚至没有提到。但是我们认为，落后也意味着机会，对PEMFC燃料电池来说，在固定式领域还是有它的一些应用领域的，我们这里做一个简要的分析，在固定式的领域应用无非是两种，一种是作为主电源持续的发电，一种是作为后备电源，当电网出问题的时候我们再启动。如果作为主电源持续发电就要考虑燃料的来源问题，持续供给如果是使用天然气的话，PEMFC燃料电池发电效率不如高温燃料电池的，一般效率会低一些，所以在这个方面的应用比较难。如果使用纯氢气的话获取不是那么方便，如果是在有富产氢领域的话，目前由于燃料电池汽车这个市场比较火，有富产氢的工厂没有多大的动力把氢气卖给别人发电，他们更倾向卖给加氢站，因为这样他们能够获得更高的利润，所以这也是一个问题。如果作为后备电源的话，我们分析有两种：一种是短期备电，一个是长期备电，如果是短期备电的话，连续运营时间不超过300个小时的话，其实它的综合成本是很难跟蓄电池和柴油机的方案竞争，用户往往会选择这种方案，尤其是我们国家很多备用电源领域的电池往往都是梯次利用的锂电池，就是从动力电池淘汰下来的电池，这个价格非常便宜。如果长期备电的话，一般年运营超过2000小时以上的时候，我们认为在这个时候燃料电池备电其实有比较大的成本优势，我觉得这个领域大家可以探讨的。
我们举两个例子，第一个就是我们认为燃料电池跟可再生能源的储能进行结合是未来在固定式领域比较好的方向，2018年中国可再生能源包括弃水大概有69亿度电、弃风有227亿度，弃光有53亿度，总计超过1000亿度可再生能源的电没有利用起来。目前中国可再生能源发电比例占比是26%，目前还在持续的发展，这些可再生能源会始终存在峰谷性和它的用电负荷不匹配的情况，因此，使用氢气储能，同时再利用燃料电池进行削峰填谷会是将来的方向之一也就是说，我们在可再生能源比较富裕的时候利用起来电解制氢，在可再生能源不足的时候我们燃料电池重新发电再回归电网。中国有大量的海岛，海岛其实是实现微电网非常好的一种场景，也是燃料电池有很大发挥空间的地方。
另外就是长时间备电，因为一年如果运营超过2000个小时的话一定是电网欠发达的地区，中国的电网其实还算是比较发达的，可如果我们把眼光放眼全球的话，这个实际上还有很多的地方值得我们服务，时间关系我举两个例子，一个是印度，印度很多的地区每天停电时间超过8个小时，这些地方长期用柴油机供电，基本上都是2000小时以上，这边图上面大概选择了印度一些比较有代表性的城市，我们可以看到它每天超过18个小时供电的地方占少数，绝大部分是很低的，多半时间没有电网的支持。另外一个像非洲的尼日利亚，这个国家全国柴油机发出的电是他们电网的3.5倍左右，这个是很惊人的数据，超过70%以上的公司或者机构配备有长期供电的柴油机，他们用的非常昂贵的电，他们的电基本上到人民币2块钱一度左右，但是这个国家有非常丰富的天然气资源和甲醛的资源，这个是可以发挥很大优势的地方，这个是给大家的参考。这里顺便展示一下我们开发的50kw的固定式发电系统，也是未来针对这两个领域的尝试，细节我就不讲了，待会有兴趣的话大家可以到我们展台了解更多的信息。最后总结一下，PEMFC燃料电池在固定式发电领域实际上面临锂电池、柴油机，燃气轮机，SOFC以及MCFC的竞争，长期被大家认为是处于劣势的，但其实它在某些领域有很好的应用潜力，这个里面需要做细致的经济分析，找准他们的应用空间。PEMFC燃料电池在微电网、大规模可再生能源、储能等方面有巨大的潜力，中国在未来“一带一路”倡议下将持续扩大在沿线国家可再生能源项目的投资，这些地方都将存在燃料电池的应用机会，这些国家不像中国有这么强大的电网，他们对可再生能源的消纳能力非常有限，正好符合我们刚才讲的跟储能结合的应用。另外还有针对电网质量差的地方后备电源系统也有很好的前景，比如印度、东南亚、非洲等地市场空间巨大，所以我们作为燃料电池的从业者可以把眼光放的更远一点，不一定要只盯着汽车市场，在其他的领域还是有非常好的应用的。
