海归团队创业与燃料电池自主技术产业化
——以氢璞创能为例
文｜亿维智源
一
背景
按照新发展理念推动我国经济社会发展，是当前和今后一个时期我国发展的总要求和大趋势。新时代推动更高水平开放，要全面贯彻落实新发展理念，坚持引进来和走出去并重，发展更高层次的开放型经济。十九大报告对新时代我国对外开放作出了总体部署，提出要“建设现代化经济体系，推动形成全面开放新格局”。当前，我国正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期，建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。新时代推动更高水平开放，要着力创新方式、优化布局、提升质量，深化供给侧结构性改革，加快培育国际经济合作和竞争新优势，促进我国产业迈向全球价值链中高端。
大力发展氢能产业，是构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要途径，也是促进我国实现碳达峰、碳中和目标的具体实践。从产业技术体系构建情况来看，我国氢能技术特别是燃料电池技术出现了自主研发与国外引进并行发展的格局。其中，燃料电池自主技术研发以国家科技计划支持下的科研院所和领军企业为代表，而技术引进体现为直接引进国外燃料电池技术或相关研发团队。需要指出的是，在我国燃料电池技术自主创新过程中，海归团队创业也发挥了主力军的作用。本文聚焦我国氢能领域海归创业的典型企业北京氢璞创能科技有限公司（以下简称“氢璞创能”），回顾其创业历程及特点，分析其燃料电池自主技术产业化的经验。最后，本文结合我国氢能领域海归团队创业特点，就如何支持其创业活动和实现产业化提出了对策建议。
二
海外团队创业与技术研发国际化
1.海外技术团队归国创业
不同于我国科研院所或原有企业的燃料电池自主化技术创新，氢璞创能是海外燃料电池技术团队回国创业和推进产业化的典型代表。氢璞创能创始团队具有在欧美国家专业从事燃料电池研发及汽车自动化的经历，在燃料电池电堆设计开发、燃料电池系统集成及控制研发、全自动化生产线设计等方面拥有丰富经验。氢璞创能是我国氢燃料电池领域具有核心技术自主知识产权的典型企业，目前已经拥有相关技术专利及保密技术100多项。同时，氢璞创能还是全国燃料电池标委会成员单位，到2020年底已参与20多项燃料电池相关国家标准的研究与制定。
2.燃料电池技术研发国际化
得益于核心创业团队的国际背景及优势，氢璞创能形成了国际国内双研发中心的格局，实现了燃料电池技术研发的国际化。其中，氢璞创能国内研发中心位于北京，有专业研发人员60余人，占员工总数的50%以上。这些人员主要从事燃料电池电堆量产产品的设计开发及双极板、膜电极等关键材料的研发。氢璞创能国外研发中心位于美国纽约州，已建立10人左右的研发团队，核心研发人员拥有丰富的车用大功率电堆设计经验，主要从事氢能、燃料电池及金属板电堆等方向前瞻技术的研发。
三
燃料电池技术产业化的经验
1.掌握核心技术
经过十余年开发与积累，氢璞创能已经掌握了燃料电池电堆核心技术及生产工艺。一方面，氢璞创能在双极板、膜电极及催化剂等关键材料开发方面取得了突破，掌握了复合板合成技术、金属板涂层技术、膜电极组装技术，具备了复合板材料开发、金属板材料开发及膜电极设计能力。2019年，氢璞创能成功研发碳复合板模压材料，并获得了IATF-16949认证。另一方面，氢璞创能还在双极板流场设计、密封材料成型、膜电极生产工艺等方面取得突破，掌握了双极板、单电池封装及燃料电池电堆叠堆工艺，并实现了所有电堆生产工艺的自动化。
2.双元产品创新
氢璞创能是国内为数不多的坚持碳复合板和金属板两条技术路线的燃料电池电堆企业，碳复合板电堆和金属板电堆双元产品创新共同推进。复合板电堆方面，氢璞创能已开发出T系列、F系列及V系列产品，能够满足低压工况和高压工况等不同技术集成路线。其中，氢璞创能第四代Nowogen F系列电堆模块功率覆盖35-80kW，电堆核心材料和部件实现了100%国产化。该款电堆具有低成本、高性能、长寿命的特点，较为适合中重型燃料电池货车。在中汽中心2021年全国燃料电池电堆评比活动中，氢璞创能ST70F电堆取得了综合排名第一的好成绩。目前，氢璞创能已推出第五代V系列碳复合板燃料电池堆，整堆额定功率140kW，体积功率密度达到3.8KW/L。
图1 氢璞创能T/F系统复合板电堆
金属板电堆方面，氢璞创能自2018年至今已经完成三代金属板电堆研发。氢璞创能开发的第三代金属板电堆采用膜电极与双极板结合的单电堆技术等氢能行业最新技术，极板采用液压成型技术及独创的流场嵌套设计，极板厚度75um，含膜电极的单电堆厚度0.83mm，整堆额定功率120-200kW，体积功率密度高达5.7KW/L，适用于全系列车型。不难发现，氢璞创能燃料电池电堆产品在单堆功率、功率密度等关键技术指标方面处于行业领先水平。
3.引领行业降成本
为了满足规模化推广的需要，燃料电池电堆产品降成本较为关键。通过关键材料国产化和生产工艺自动化，氢璞创能实现了电堆产品寿命、可靠性、一致性提升和成本大幅下降的目标。从2012年起，氢璞创能开始通过优化产品设计降成本，2015年开始通过优化生产工艺降成本，2017年通过生产自动化的手段降成本。2019年开始，氢璞创能在专业人才和专业机构的支持下实现了生产精益化和产品成本显著下降。这些措施取得了显著效果，到2020年，氢璞创能燃料电池电堆成本已达到1500元/kW水平，引领了我国氢能行业降成本趋势。未来，氢能创能将把握燃料电池汽车规模化示范推广的机遇，通过燃料电池电堆批量化生产和循环材料、零部件的循环利用来进一步实现降成本。
生产能力建设方面，氢璞创能坚持生产设备自主研发及生产线自主设计，2013年起建立起我国首条半自动化燃料电池电堆生产线，2016年建立起我国首条自动化电堆生产线。到2020年，氢璞创能已建成智能化全自动生产线，充分保障了规模化高品质电堆生产。目前，氢璞创能已在江苏扬州、山东德州、河南新乡建设了3条生产线，燃料电池电堆单班产能可达100MW，双班产能可达200MW。
图2 氢璞创能扬州基地生产线
4.产品多元化应用
氢璞创能与燃料电池系统企业及整车企业等行业伙伴合作，结合实际应用场景开发了包括燃料电池叉车、中型物流车、公交车、环卫车、重卡及乘用车等多款车型。目前，搭载氢璞创能燃料电池电堆产品的终端应用覆盖国内长三角、珠三角、华中、华北等区域，累计行驶里程超过500万公里。
图3 搭载氢璞电堆的燃料电池叉车
物流车应用方面，搭载氢璞创能燃料电池电堆的30辆8吨氢能物流车2019年5月在山东德州投入运营。叉车应用方面，2020年8月起，搭载氢璞电堆的3.5吨氢能叉车开始陆续交付天津临港集团，到2020年底已完成首批100辆交付并投入运营，2021年10月则有37辆氢能叉车交付到燕山石化。重卡应用方面，2020年9月，搭载氢璞电堆的49吨氢能重卡通过工信部第337批《道路机动车辆生产企业及产品公告》。2021年6月-8月，搭载氢璞电堆的20辆氢能重卡陆续交付河北钢铁集团和天津荣程联合钢铁集团。据了解，2021年年底，氢璞创能将与合作伙伴交付30辆49吨氢能重卡用于北京冬奥会。专用车应用方面，搭载氢璞电堆的13辆18吨氢能环卫车已中标广州黄埔区招标项目，氢璞创能与东风柳汽合作开发的国内首款氢能抗疫车已发布，燃料电池发动机功率达100kW，效率高达55%。
四
政策建议
以上分析表明，氢璞创能掌握了燃料电池核心技术，实现了持续的产品创新。通过关键材料国产化、生产工艺自动化等手段，氢璞创能引领了氢能行业降成本进程，其产品在燃料电池叉车、物流车、环卫车、重卡、特种车辆等终端实现了多元化应用。可见，氢璞创能已成为我国氢能领域海归团队创业和推进燃料电池自主技术产业化的典范。
随着我国进一步扩大开放和氢能产业的不断发展，氢燃料电池领域海归创业团队数量也在持续增加。然而，我国氢燃料电池领域对海归创业团队和海归创业企业缺乏足够重视。为此，国家主管部门、地方政府、行业平台、领军企业等主体需要共同发力，为氢能领域海归团队创业营造必要条件，助力我国氢燃料电池技术产业化和产业高质量发展。
第一，国家层面应对氢燃料电池海归创业团队给予必要支持。首先，国家重点研发计划、“专精特新”企业等国家支持措施有必要对掌握核心技术、有能力推进产业化的海归创业团队进行适当倾斜；其次，燃料电池汽车示范应用、“氢进万家”等国家试点示范项目可将拥有核心技术及产品竞争力的海归创业企业列为重点对象；最后，为推进氢能及燃料电池汽车领域进一步扩大开放，国家氢能产业顶层设计有必要将掌握核心技术、产品竞争力强、产业化进展良好的海归创业企业纳入其中。
第二，地方政府应为氢能领域优质海归创业团队做好必要支撑。一方面，一些海归创业团队及创业企业集中的地区可探索建立国际氢能产业平台，为国外氢燃料电池领域技术、人才、创业团队、创业企业等资源流动和落地生根提供必要保障。另一方面，地方政府在推进氢能产业培育和燃料电池汽车示范过程中应对海归创业企业给予重视，留足相应发展空间。
第三，进一步支持海归创业企业和挖掘发展潜力。优质海归创业团队是创业企业是促进氢能产业高质量发展的核心主体，具有成为主力军的潜力。为充分发挥海归创业企业对氢能产业的支撑带动作用，地方政府有必要围绕其技术创新、研发团队建设及产业化能力、产品应用等特点，研究制定相应政策，优化区域产业环境。同时，为进一步挖掘海归创业企业潜力，各级政府部门有必要引导氢能领域现有领军企业与优质海归创业企业开展多种形式合作，促进优势互补及强强联合。
=====中国智库 China Think Tank=====
感谢关注和传播“中国智库”微信公众号，我们会努力提供有价值的回报。
“中国智库”是中国发展出版社开设的新媒体账号，旨在搭建联系政府与理论界和民众的桥梁，让决策内容和过程更多地为民众理解和认可，让决策者更多地了解民间声音。
中国发展出版社是国家高端智库国务院发展研究中心直属单位，业务领域包括图书出版、期刊出版、智库服务等。除出版社本部外，旗下还有《中国发展观察》《经济要参》《中国经济年鉴》《中国经济报告》《新经济导刊》等期刊社和国研文化传媒集团股份有限公司（国研智库）、国研智库创新科学园投资股份有限公司、北京国研智库管理咨询有限公司、北京亿维智源信息咨询中心、山东省高质量发展研究院等机构。