在“碳中和”大背景下,第三次能源革命的勢頭還在滾滾向前。
其中,氫能因具備儲量豐富、容易獲取、效能高、可循環(huán)利用、清潔性高等優(yōu)勢,被寄予厚望。雖然其存在依賴其他一次能源的硬傷,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用,但國家依舊在推動氫能的發(fā)展。
根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,到2025年,我國使用氫能的燃料電池車輛保有量達(dá)到約5萬輛、可再生能源制氫量達(dá)到10萬-20萬噸/年的目標(biāo),并將在公交車和物流等領(lǐng)域普及氫燃料電池車。2021年以來,國內(nèi)超過50個城市發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
目前在整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈中,電堆、膜電極、雙極板等核心部件已基本完成國產(chǎn)化,但氫用閥門卻仍存在“卡脖子”問題。
“市場上如今已陸續(xù)出現(xiàn)國產(chǎn)氫閥品牌,但大多還是以仿制為主。”在旗磐科技創(chuàng)始人兼CEO何湘看來,未來正向開發(fā)且具備自身特點(diǎn)的產(chǎn)品才能真正抓住氫能閥門的國產(chǎn)替代機(jī)會。
旗磐科技成立于2021年4月,主要從事高壓氫閥核心零部件與系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,同時開展商業(yè)航天相關(guān)業(yè)務(wù)促進(jìn)研發(fā)水平的提升。在氫能方向,旗磐科技是國內(nèi)首家正向開發(fā)35MPa氫瓶閥獲得型式試驗(yàn)認(rèn)證的公司,目前其正在攻克70MPa氫瓶閥技術(shù)的難點(diǎn),未來還將拓展供氫系統(tǒng)集成;商業(yè)航天方向,旗磐科技產(chǎn)品包含閥門、貯箱、發(fā)動機(jī)、火箭姿控動力系統(tǒng)、地面設(shè)備等。
- 旗磐科技第一階段現(xiàn)有產(chǎn)品 -
融資方面,成立之初旗磐科技便已獲得310萬人民幣種子輪融資。
瞄準(zhǔn)氫閥國產(chǎn)化替代難點(diǎn)
要理解氫閥為何難以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,需要先從氫的特性講起。
氫的具備兩項(xiàng)物理特性:分子小易滲透、易逃逸;氫原子的空隙效應(yīng)容易融入金屬原子晶格,并在有缺陷的晶格中重新化合為氫分子造成應(yīng)力,發(fā)生氫脆。
這就意味著,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中,閥門作為開閉氣態(tài)或液態(tài)氫管路、控制流向、調(diào)節(jié)和控制輸送參數(shù)的重要組件,是氫能產(chǎn)業(yè)鏈上必不可少的組件及零部件產(chǎn)品。同時對閥門安全性的要求極高。
氫能閥門主要有三類應(yīng)用場景:車載儲&供氫系統(tǒng)、燃料電池動力系統(tǒng)、氫氣制儲運(yùn)加系統(tǒng)。不同場景對閥門的要求有所不同。
根據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)調(diào)研:在車載供氫系統(tǒng)領(lǐng)域,國產(chǎn)氫能閥門的占比在20%-30%左右,市場整體上主要由加拿大GFI、意大利OMB、韓國yongdo等公司占據(jù);在燃料電池系統(tǒng)領(lǐng)域,國產(chǎn)氫能閥門的占比在10%-20%左右,部分頭部燃料電池廠商已在批量化使用國產(chǎn)產(chǎn)品,但絕大部分中小燃料電池廠商仍以進(jìn)口為主;在加氫站領(lǐng)域,國產(chǎn)氫能閥門的占比不足3%,國外供應(yīng)商包含麥格思維特、世偉洛克等。
造成國外產(chǎn)品占據(jù)市場的主要原因是國內(nèi)外在氫能行業(yè)的發(fā)展上存在時間差。國外企業(yè)基礎(chǔ)研究超前,率先研發(fā)出高壓氫能閥門,并在不斷試錯中,逐漸優(yōu)化提升產(chǎn)品質(zhì)量,從而獲得了更多客戶的認(rèn)可,這種正反饋之下,國內(nèi)創(chuàng)業(yè)企業(yè)很難切入市場。
據(jù)何湘介紹,閥門生產(chǎn)物理原理都很透明,最大難點(diǎn)在于所涉及的零部件生產(chǎn)與組裝很多,這就要求所有的工人都要可靠,“將所有的功能集成在一起,做到每一個功能都很可靠,同時生產(chǎn)出的所有閥門都符合標(biāo)準(zhǔn),這一點(diǎn)非常困難。”借助多年技術(shù)的積累,旗磐科技在工藝上有可控能力,可以準(zhǔn)確抓出問題所在處并解決。
產(chǎn)品之外,創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)業(yè)資源也必不可少。
而何湘本身就是二者兼?zhèn)洹F浔究飘厴I(yè)于南京航空航天大學(xué),擁有上海航天研究所碩士學(xué)位,2006年加入航天科技集團(tuán)801所,12年的時間內(nèi),何湘從發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)師做到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)師,曾擔(dān)任“長征五號”運(yùn)載火箭的主任設(shè)計(jì)師。作為發(fā)明人何湘擁有29項(xiàng)專利,其中11項(xiàng)發(fā)明專利、18項(xiàng)實(shí)用新型。
在深扎行業(yè)多年后,何湘看到了國內(nèi)氫閥市場的痛點(diǎn)與機(jī)遇,并于2021年創(chuàng)立了旗磐科技。
正向設(shè)計(jì)特色產(chǎn)品,將氫閥成本降低超30%
在氫能方向,旗磐科技主要研發(fā)高壓氫閥核心零部件與系統(tǒng),并在國內(nèi)率先獲得了35MPa氫瓶閥型式試驗(yàn)認(rèn)證,而目前行業(yè)內(nèi)獲得該認(rèn)證的企業(yè)不超過四家。
- 35MPa瓶閥 -
神通新能源便是其中之一,其由航天科技集團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)及江蘇神通閥門共同出資成立,專注從事精密閥門的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。另外,行業(yè)內(nèi)玩家還包含富瑞閥門、上海舜華、未勢能源等。但目前較多玩家都已完成站隊(duì),閥門大多都是為隊(duì)內(nèi)企業(yè)使用,這些企業(yè)與氫閥客戶形成了競爭關(guān)系,因此旗磐科技在客戶資源上將更加豐富。
目前旗磐科技客戶主要有中集安瑞科、中材科技、科泰克、眾創(chuàng)能源、東峻汽車等。
- 流體設(shè)備 -
之所以能吸引到如此多客戶,除了正向設(shè)計(jì)能力之外,旗磐科技的35MPa氫瓶閥還根據(jù)國內(nèi)市場與環(huán)境進(jìn)行了諸多特色改良。
具體來講,如下:
· 因整體氫能市場教育尚不完善,對于客戶擔(dān)憂的爆炸問題,旗磐科技的氫瓶閥中增加了防爆線圈與本安型溫度傳感器;
·為了提升密封可靠性,其所有功能部件均實(shí)行雙密封結(jié)構(gòu);
·針對我國相較于國外較差的粉塵環(huán)境,旗磐科技產(chǎn)品中集成了三個過濾器;
·同時為了使管路更簡潔,旗磐科技的產(chǎn)品進(jìn)出口采取了三通型構(gòu)造,這最終還使得系統(tǒng)成本得以降低。
據(jù)何湘介紹,目前其35MPa氫瓶閥價(jià)格已降至國外產(chǎn)品的60%左右,除了設(shè)計(jì)方面的因素,這主要是由于中國產(chǎn)業(yè)鏈配套較為完整,比如溫度傳感器、螺帽、壓閥等零部件的價(jià)格都比國外便宜。
現(xiàn)階段旗磐科技在搶占35MPa氫瓶閥市場份額之外,還正致力于70MPa氫瓶閥的研發(fā)。如今70MPa氫瓶閥基本全部依賴于進(jìn)口,國產(chǎn)廠家也有不少宣稱正在開發(fā)該產(chǎn)品,但均未得到國標(biāo)認(rèn)證。目前旗磐科技70MPa氫瓶閥已完成TPRD的耐壓考核、截止閥的壽命考核、單向閥的壽命考核、電磁閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、溫度傳感器的耐壓考核。
另外,旗磐科技在氫能方向的產(chǎn)品還包含:叉車減壓閥、無人機(jī)用瓶口閥、金屬儲氫瓶口閥、金屬儲氫用減壓閥、設(shè)備用高壓瓶口閥、輕小型氫儲能系統(tǒng)等。
- 叉車氫系統(tǒng) -
- 設(shè)備用手閥 -
除了供氫環(huán)節(jié),何湘還非常看好加氫站中閥門的國產(chǎn)替代機(jī)會,“這個行業(yè)中,因?yàn)槲覀兒教煜党鰜淼娜耍囕d儲氫系統(tǒng)中的閥門有了國產(chǎn)化的進(jìn)步,但目前我們當(dāng)中還尚未有人拓展加氫站的場景,未來隨著氫能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,加氫站中的45MPa與90MPa氫瓶閥的國產(chǎn)化也將是一個巨大機(jī)遇。”
去年10月,中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會批準(zhǔn)了《氫用低溫閥門通用試驗(yàn)方法》、《高壓氫氣閥門安全要求和測試方法》、《氫用低溫閥門通用技術(shù)規(guī)范》等多項(xiàng)最新氫用閥門團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,并于2022年11月1日起實(shí)施。
這填補(bǔ)了我國氫用閥門產(chǎn)品在功能安全性與檢測評價(jià)方面標(biāo)準(zhǔn)的空白,同時展現(xiàn)了政策端對于氫能配套設(shè)備發(fā)展推進(jìn)的熱情,何湘認(rèn)為未來3-5年行業(yè)將處于一個緩慢增長的過程,預(yù)計(jì)2026年,公司或迎來收入的爆發(fā)式增長。
所以在現(xiàn)階段為了企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,旗磐科技在氫能業(yè)務(wù)之外還依賴自身背景優(yōu)勢,進(jìn)行航天業(yè)務(wù)的開發(fā),主要包含地面設(shè)備、閥門、貯箱、發(fā)動機(jī)、姿控動力系統(tǒng)。
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