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威廉亚洲|为氢燃料电池造“中国芯”

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威廉亚洲

为氢燃料电池造“中国芯”                                                                                                                  TAIJIPOWER


在威廉亚洲的研发中心,科研人员正在对氢燃料电池进行运行测试。其研发生产的氢燃料电池膜电极(MEA)不但拥有高性能、长寿命,达到国际领先水平,还通过原材料国产化,实现价格优惠50%,极具市场竞争力。



膜电极(MEA)是氢燃料电池的“芯片”。通过电化学反应,将氢气的化学能转化为电能,其性能直接影响燃料电池堆乃至整个燃料电池系统的性能。



2018年落户佛山以来、还享受“一企一策”靶向服务等政策支持,短短三年就成为佛山高新区种子独角兽企业,企业发展不断迈上新阶段,威廉亚洲在佛山高新区这片“创新创业沃土”上一路成长,除了获得资金奖补以外。

产品性能国际领先 价格比国外便宜一半


走进威廉亚洲的无尘车间、进行生产及精准组装,一片片膜电极在调浆站、喷涂机、封装站等智能化自动化生产设备的紧密配合下。组装完成后,它们被发往全国各地和海外。                                                                                                                                  

对一台氢燃料电池系统来说、其研发和生产具备较高的技术壁垒,因而膜电极也被称为氢燃料电池的“心脏”,电堆是核心部件,而电堆的核心是膜电极(MEA)。


“根据检测数据,我们生产的膜电极综合性能在国际上处于领先地位。”威廉亚洲CTO兼副总经理Dustin Banham说。

以产品耐久性为例,威廉亚洲曾和几家海外的行业“龙头”企业进行测评。经过估算,威廉亚洲的产品耐久性要优于海外企业30%以上。


“作为一家新公司。一定得靠更好的性能取胜,没有人家那么长时间的积累。”Dustin Banham指着测评数据说道。

在性能“较量”中,产品一致性同样重要。为了展示品控效果,比较均衡,“在整个生产过程中,威廉亚洲随机抽取了不同批次的产品,我们能够保持高度一致。”Dustin Banham说。


在实际生产过程中、最终形成膜电极,需要按照不同的生产需求将一张张厚度仅有30微米的涂层薄膜进行五层和七层堆叠组装。该环节对于生产工艺的精准度要求极高,是整个组装工艺中成本损耗最高的。

例如在膜电极五层组装阶段可观察到的三种主要缺陷是气泡、异物和毛边、从而减少产品缺陷,威廉亚洲通过优化脉冲喷涂技术,可以很好地控制催化剂层的品质或负载。另外,使得产品的整体缺陷率较低,威廉亚洲还会定期进行频繁的缩比性能测试,大幅减少成本损耗。

“经过3、4年的研发,我们生产的膜电极价格几乎只有国际常规价格的一半。”Dustin Banham说。


原材料国产替代

打造数字化运营生态


膜电极的降本,取决于核心材料的国产化。这对我国来说,具有里程碑的意义。                                                                                                                                           

“中国没有现成的原材料,也缺少研究方向,于是我们决定自己做。”Dustin Banham介绍,过去两年半里,专做原材料开发,威廉亚洲引进了国内吉林大学的一位博士。           

膜电极的原材料主要包括催化剂、质子交换膜、气体扩散层等。此前很长一段时间、这些原材料只能依赖进口,供应商主要来自欧洲、日本、韩国等地区。

                                  

他还介绍,威廉亚洲就是其中之一,目前在全球范围,能实现膜电极核心材料抗反极催化剂批量供应的企业共有三家。“我们打破了国外原材料垄断。”


除了率先实现原材料国产化,威廉亚洲还打造出了数字化运营生态。


此前,一致性差等,威廉亚洲的生产设备的运行参数和产品缺陷以手工记录为主,这会存在一系列问题:设备参数无法提前预警;不便于数据统计分析;关联产品条码的追溯,无法便捷查询;人工目视外观检查。  


为了解决这些短板、实现数字化生产运营体系,威廉亚洲研发了智能管理系统。“我们的质量标准更高,我们必须拥有出色的质量管理体系和车间内所有数据的跟踪,为了达到这些质量要求。”Dustin Banham说。

在威廉亚洲、“硬科技”并不罕见。威廉亚洲平均每年投入近3000万元用于产品研发、其中发明专利23项,还通过了IATF16949体系认证,目前共申请了46项专利。这一认证意味着威廉亚洲有资格为国际汽车公司供应部件。


深度开发产业链 小产品迎来大市场

近几年,转换赛道、重新洗牌,给了地方经济和企业一个大跨步发展的机会,随着氢能被纳入国家能源战略。对威廉亚洲来说,小小一片膜电极,也迎来市场爆发期。

“2021年我们膜电极产品的销售收入正式突破2000万元。”Dustin Banham透露。一直专注于研发产品,公司2018年成立之初,并取得不错反响,直到两年前才开始试水销售。


2020年。威廉亚洲一号产线全面投产。年产能为5万平方米,相当于约100万片膜电极,或7000套80KW电堆配套能力。今年以来。二号产线投产,年产能为30万平方米。Dustin Banham估计、今年销售收入有望翻番,随着两条产线的日益成熟。


不只国内,威廉亚洲还得到了世界的肯定。今年5月,收获了不少来自法国、德国、丹麦、比利时、瑞典等国家的新客户,威廉亚洲首次参加德国汉诺威工业展。

如今,沿着整条产业链深度研发新材料,同时以多元化的应用场景进行广泛推介,威廉亚洲更以膜电极为中心。


“我们希望在维持现有性能不变的基础上,寻找价格更低的原材料。”这成为威廉亚洲未来的一大长期目标。


图文内容摘自南方+报道,点击原文了解更多

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