当氢燃料电池走进400KW时代

氢能产业的发展迅猛，无论是制氢端还是燃料电池端，“做大”永远排在“做强”的前面。做大仿佛是做强的先决条件。当技术升级不断倒逼企业穷尽一切办法提高效率的时候，最直观的指标就在于容量的扩展。氢燃料电池电堆产业也是如此。从2015年中国的燃料电池有公布销量起只有30kw的氢燃料电池电堆，用了十年左右的时间升级到400KW，当行业主流还在宣传200-300KW电池电堆时，已经有企业默默升级了产品线，400KW燃料电池电堆的出现，让氢燃料电池产业竞争又开始变得激烈起来。

400KW氢燃料电池电堆已上市

近日，东风汽车正式发布自主研发的400kW氢燃料电堆，氢燃料电池也终于走向400KW新时代。氢能汇了解到，东风氢芯400kW电堆面向49吨重卡，单堆功率突破400kW，低温冷启动突破零下40℃，可实现整车百公里氢耗降低24.5%，超出整车全生命周期需求达180万公里。

但这并不是400kw氢燃料电池的业内首发。2024年10月18日，清能股份已经首次发布了400kW氢燃料电池电堆。清能股份称，这款氢燃料电池电堆能够有效降低燃料电池重卡20%氢耗，为氢能重卡可持续、低成本运营提供充足动力。

而这仅仅是国内的氢燃料电池企业的产品拓新。2024年9月16日，德国的EKPO燃料电池技术有限公司发布了NM20氢燃料电池电堆模块。它的功率高达400千瓦，是EKPO迄今为止最强大的型号，专为重型卡车而设计。

2024年12月消息，新加坡Horizon燃料电池公司推出了一种新的400kW燃料电池，据称可以将重型卡车的氢气消耗量减少20%。Horizon表示，使用该公司的石墨金属混合双极板技术，新系统可以将重型卡车的氢气消耗量减少20%。Horizon公司表示，在制造该系统的过程中，它已经进行了“全面升级”。使用“高精度成型技术”生产石墨层，声称其成本降低了50%以上。由此可见，市面上国内外企业争相将燃料电池电堆推向400KW的高功率，而没有相应产品的企业也在积极部署。

400kw氢燃料电池电堆上市速度超预期

国内外电堆企业竞速研发新品，让高功率氢燃料电池上市速度进一步加快。氢能汇获悉，2024年7月18日，清能股份总经理张弛在“2024氢能产业链全球技术发展主题峰会”上表示，计划在明年推出400千瓦的单堆，实现重卡燃料电池系统额定功率下54%的效率，这样直接能够降低20%的氢耗，率先实现氢价25元/公斤的情况下每公里能比油车节省一块钱的目标。

然而此番言论发表刚过去三个月的时间，清能股份就发布了400KW的氢燃料电池电堆，至少比之前说的预期时间早了两三个月，让很多竞争对手感到措手不及。2024年1月25日，根据骥翀氢能官微消息，经过研发团队的努力，骥翀氢能MH170电堆功率实现376kW，可匹配300kW系统，该产品覆盖绝大部分商用车应用，并能满足船舶、飞机、大型工程机械及能源等应用领域。这或许是2024年国内氢燃料电池企业最早推出的接近400KW氢燃料电池电堆产品。而当时大部分企业发布新品的电堆都是200-300kw之间。

各家企业之所以急着将氢燃料电池电堆升级到400KW，主要是为了增加竞争筹码，降低系统成本。不过也有的公司另辟蹊径，虽然在单独电池电堆上无法实现400KW，但他们将升级双电堆，这样双电堆的功率甚至超过400KW。今年6月4日至7日FCVC展上，神力科技发布全新一代大功率石墨板燃料电池电堆——Gen4P5X系列燃料电池电堆，该款电堆历时三年打造，其单堆高效运行区间可覆盖180-240kW，双堆高效运行区间可覆盖300-420kW，适用于重卡、工程机械、矿卡、船舶等重载交通运输以及兆瓦级电站领域。

也有的企业将降低系统成本做了充分的准备，比如雄韬股份在去年10月18日发布的燃料电池产品中，提出了“纸电堆”的新概念，属国内首创纸极板电堆。纸电堆中的纸极板，采用全球首创的碳纤维一体成型技术，完美融合了石墨板的超长寿命和金属板的超薄尺寸，解决了石墨板易碎和金属板不耐腐蚀的痛点，更重要的是，纸电堆现了低成本、高能量密度、长寿命、兼容性强和可靠性高等优势特点。

电堆加速升级受益于政策引领

氢能汇了解到，从2015-2018差不多三年的时间，氢燃料电池的功率维持在30-50KW之间，在此期间，包括上汽的荣威750和950燃料电池轿车、FCV80燃料电池轻客、上海申沃的公交车，亿华通搭载宇通等主机厂推出的燃料电池公交车、重塑推广的数百辆燃料电池轻卡等代表车型，都是30-50kW级别。经历了两年左右时间的停滞，氢燃料电池突然从50KW升级到100kw，上汽集团旗下的捷氢科技为了对标日本丰田公司，推出的电堆功率115kW，功率密3.1kW/L。亿华通、重塑、国鸿等公司都相继推出了100kw的氢燃料电池产品。紧接着行业大部分企业也纷纷推出了100KW的产品。

而随着氢燃料电池走向重型卡车、轮船、飞机等交通工具，100KW面临再度升级，于是200KW的电堆产品逐渐成为市场的主流产品。亿华通的G20+、重塑的镜星22、国鸿的鸿途H240和鸿芯GIII，捷氢的P4X、鲲华的鲲·运200、氢晨的H3300电堆、神力的Gen4P5X电堆等，均把燃料电池电堆的功率升级到了200KW。最近一两年的时间，氢燃料电池从300KW+正逐步升级到400kw，得益于国家在政策上的支持和指引，尤其是技术领域，国家出台了相应的支持政策。

自2017年开始，国家各部委陆续出台政策，围绕车用场景依次制定技术路线、产业规划和示范应用方案，带动氢能及氢燃料电池产业发展。2020年9月五部委联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》中明确对燃料电池汽车的购置补贴政策调整为燃料电池汽车示范应用支持政策，对符合条件的城市群开展燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励。截至目前已有17大燃料电池汽车示范城市群提出申报，初步甄选后选出3+2个示范城市群。

2024年2月5日，国家铁路局、国家发展改革委、生态环境部、交通运输部、国铁集团联合印发了《推动铁路行业低碳发展实施方案》，文件提出，推动氢燃料电池、低碳燃料发动机及多元组合动力在站场调车作业及短途低运量城际、市域客运牵引场景的示范应用；降低内燃机车排放水平。开发储能、燃料电池、替代燃料等低碳新技术。

今年1月17日，工信部发布《关于组织开展2025年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》，文件提出22项任务关乎氢能，其中围绕氢燃料电池，明确将“低成本兆瓦级质子交换膜电解堆”“可量产阴离子交换膜电解堆”“氢燃料电池用炭纸与气体扩散层”“两轮车用氢燃料电池系统”“车用燃料电池电堆制造工艺及装备”均列入其中。

1月20日，国家发展改革委等8部门印发《绿色技术推广目录（2024年版）》再次将氢燃料电池技术推广列入其中，这次技术推广的重点之一是氢燃料电池在轨道交通领域应用。氢燃料电池在政策引领下，将在轨道交通领域技术推广，此举或将让升级400KW电堆有更多的应用空间。

高功率电池电堆并非竞争“万能牌”

尽管氢燃料电池行业的竞争瞄准高功率，但高功率并不是市场竞争的“万能牌”。因为关乎技术稳定性、产品生产成本等方面的问题，氢燃料电池行业激烈的市场竞争并非能完全依靠高功率单一的赛点，实际上高功率氢燃料电池电堆在可靠性和一致性方面需要通过相应的机构检测，此外，在大功率电堆系统的控制策略开发等方面，也仍然需持续地技术创新和突破。

更重要的一点，目前高功率氢燃料电池电堆的系统成本依然偏高，目前配备130kW左右的氢燃料电池电堆的重卡汽车，其整车成本高达100万左右，依赖燃料电池汽车的国家补贴和地方补贴，才能控制其成本在合理的范围内，如果燃料电池功率进一步提高，可能在市场应用上会面临难题。

深圳市氢蓝时代科技有限公司董事、常务副总裁曹桂军在2024第五届中国氢能与燃料电池汽车产业大会期间公开表示：“我们一定要奔着1000元/kW之内，实际上我们现在已经做到了，而且我们还可以继续再往下降。我们还是要希望做到高性能、高耐用性、低铂载量等，我们希望与同行一起，争取把整个行业水平一点一点提上去。”虽然高功率燃料电池电堆并非市场竞争的“万能牌”，但它依然是不可或缺的重要存在，因为对于氢能应用端口来说，重卡、轨道机车、氢能船都需要高功率氢燃料电池电堆应用，这就相当于燃油车的发动机一样，汽车载重越大，需要发动机的功率越强是一个道理。

对于氢燃料电池电堆企业来说，巩固现有的产品市场，深耕高功率燃料电池电堆的同时，需要保持住产品的质量和企业的服务能力，面临多元化的氢燃料电池的市场需求，推出不同类型的产品，才是屹立于市场不会轰然倒下的诀窍。

来源：氢能汇