在石墨堆占據(jù)燃料電池市場(chǎng)主流之際，金屬堆力量已經(jīng)悄然崛起。

高工氫電調(diào)研梳理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)金屬堆力量主要分為三類：一是以豐田、Power Cell、Nuvera、愛(ài)爾鈴克鈴爾為代表的國(guó)外金屬堆生產(chǎn)商正瞄向中國(guó)市場(chǎng)，其中豐田、Power Cell的金屬堆已實(shí)現(xiàn)裝機(jī)落地，Nuvera金屬堆生產(chǎn)項(xiàng)目已在浙江杭州正式落地。

二是本土崛起的以金屬堆為主營(yíng)業(yè)務(wù)的電堆企業(yè)，以愛(ài)德曼、新研氫能、上海氫晨、明天氫能、國(guó)電投、上海驥翀、上?？臻g電源研究所、湖南振邦、上海氫源動(dòng)力為代表，其中愛(ài)德曼斬獲浙江嘉善和佛山南海共236臺(tái)公交訂單(浙江嘉善50臺(tái)投入正式運(yùn)營(yíng))，明天氫能配套2臺(tái)氫能公交正式投入運(yùn)營(yíng)，國(guó)電投與中國(guó)中車聯(lián)合開(kāi)發(fā)的氫能公交在寧波正式下線。

三是本土崛起的采取“兩手抓”策略的電堆企業(yè)，以新源動(dòng)力、氫璞創(chuàng)能、鋒源氫能等為代表。其中新源動(dòng)力推出了第三代產(chǎn)品大功率金屬雙極板電堆模塊HYSTK®-70，單堆功率85kW， 電堆體積功率密度突破3.3kW/L;氫璞創(chuàng)能金屬堆產(chǎn)品與海馬汽車等車企展開(kāi)合作，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了第二代產(chǎn)品，主要瞄向乘用車市場(chǎng)。

可以看到，國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的輸入、國(guó)內(nèi)老牌力量的投入及新興企業(yè)的干勁正試圖改變國(guó)內(nèi)石墨堆一統(tǒng)天下的格局，并初步取得了一定成績(jī)。

不過(guò)，在發(fā)展初期，鑒于金屬堆技術(shù)及工藝并沒(méi)有很成熟，市場(chǎng)應(yīng)用案例也不算多，業(yè)界仍然有諸多疑惑：①金屬堆應(yīng)用于商用車，壽命問(wèn)題解決了嗎?②金屬堆更適合用于乘用車?應(yīng)用于商用車只是嘗試?③當(dāng)前金屬堆是嘗試性的應(yīng)用，還是會(huì)有持續(xù)性的市場(chǎng)需求?未來(lái)市場(chǎng)空間究竟多大，企業(yè)該如何抉擇?

也許很多問(wèn)題在現(xiàn)在這個(gè)階段還不好回答，因?yàn)槿狈Τ浞值尿?yàn)證，同時(shí)技術(shù)進(jìn)步的力量也是難以估量的。但本著發(fā)展的眼光，率先展開(kāi)深度探討是有必要的。基于此，本文以實(shí)際案例為基礎(chǔ)，集合業(yè)內(nèi)資深人士的主要觀點(diǎn)，以期給讀者有益的參考與借鑒。

糾結(jié)點(diǎn)在于壽命

金屬堆單堆功率高，體積小重量輕，低溫冷啟動(dòng)能力強(qiáng)，適合批量化生產(chǎn)，假如壽命問(wèn)題能夠解決，對(duì)于燃料電池汽車而言，無(wú)疑會(huì)是完美的選擇。

不過(guò)，現(xiàn)實(shí)往往不盡如人意。高工氫電調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在燃料電池汽車上的應(yīng)用，相比于石墨堆，現(xiàn)階段金屬堆主要詬病于壽命與成本。金屬板表面改性耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，同時(shí)市場(chǎng)需求偏小未，難以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，導(dǎo)致金屬板比石墨板成本高出50%-80%。

成本高還不是主要制約因素，因?yàn)橐坏┮?guī)?；l(fā)展后，成本降低是遲早的事，未來(lái)比石墨板成本更低也不是不可能。相對(duì)而言，業(yè)內(nèi)更為關(guān)注的是，金屬堆壽命能否有較大的突破，比如從5000小時(shí)突破至1萬(wàn)小時(shí)、1.5萬(wàn)小時(shí)乃至更高，這才是其能否批量應(yīng)用的關(guān)鍵。

目前還沒(méi)有人能夠?yàn)榻饘俣褖勖陆Y(jié)論，主要原因一是缺乏充分的驗(yàn)證，二是涂層材料與技術(shù)能否有巨大突破不好判斷。而不下結(jié)論，并不代表不能去探索嘗試，也不代表不能突破向前。這就是為什么世界上最好的電堆技術(shù)掌握在車企手里，這些車企基本都支持金屬堆路線，同時(shí)國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有一批企業(yè)堅(jiān)定地選擇了金屬堆作為主營(yíng)業(yè)務(wù)。

在他們看來(lái)，金屬堆是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，如果成熟了可以快速地取代石墨堆在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，只是需要一個(gè)過(guò)程而已。

“石墨單堆很難做大功率，做到50-60kW再往上就比較少了，而金屬單堆輕松可以做到100 kW以上。”一家燃料電池企業(yè)高層坦率表示，金屬堆在交通領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)該是很廣泛的，像很多人認(rèn)為金屬堆適用于乘用車，石墨堆適合用于空間大的商用車，其實(shí)不然，比如長(zhǎng)途重載這類車很大，但留給發(fā)動(dòng)機(jī)的空間也較小，需要更多的載貨空間。

事實(shí)上，很多選擇金屬堆路線的企業(yè)并不是盲目地看好金屬堆的優(yōu)點(diǎn)而忽視其缺點(diǎn)，他們對(duì)于金屬堆壽命的判斷，有基于對(duì)技術(shù)深刻認(rèn)識(shí)的專業(yè)分析。

上海驥翀創(chuàng)始人付宇表示：“影響金屬堆壽命的一個(gè)是材料體系，一個(gè)是工況。材料體系只要突破涂層技術(shù)，整個(gè)金屬板的壽命達(dá)到下游應(yīng)用的需求沒(méi)問(wèn)題，我認(rèn)為隨著未來(lái)材料體系的提升，是可以達(dá)到1萬(wàn)小時(shí)壽命的。另外，現(xiàn)階段對(duì)金屬堆壽命測(cè)試是在乘用車工況下測(cè)的，工況很復(fù)雜，在其他相對(duì)簡(jiǎn)單的工況下，金屬堆壽命也可以相應(yīng)延長(zhǎng)。”

愛(ài)德曼CEO龔靖則提醒道：“不應(yīng)該簡(jiǎn)單比對(duì)石墨堆和金屬堆的壽命，就說(shuō)誰(shuí)壽命長(zhǎng)誰(shuí)壽命短，因?yàn)橛绊懭剂想姵叵到y(tǒng)壽命的不僅僅是電堆，更取決于整個(gè)系統(tǒng)和控制策略。看金屬堆壽命到底符不符合車輛要求，要看在車上實(shí)際跑的效果及耗氫量的多少。”

“壽命驗(yàn)證是一個(gè)挺漫長(zhǎng)的過(guò)程，目前金屬堆驗(yàn)證沒(méi)有石墨堆驗(yàn)證充分，所以可能就會(huì)有質(zhì)疑。” 新源動(dòng)力總工程師邢丹敏認(rèn)為，但通過(guò)突破材料體系，以及改善電堆問(wèn)題，包括后續(xù)的操作條件、方法等，我認(rèn)為極大提高金屬堆壽命是有希望的。不能一刀切地認(rèn)為金屬堆只適用于乘用車而不適用于對(duì)壽命要求較高的商用車，只要性能與成本符合，都是有可能的。

企業(yè)心態(tài)與選擇

基于突破金屬堆壽命難關(guān)的信心，金屬堆力量在不斷壯大。從目前的金屬堆“隊(duì)伍”來(lái)看，既有實(shí)力雄厚的央企國(guó)家電投和軍工企業(yè)上?？臻g電源研究所，也有燃料電池“老將”新源動(dòng)力和氫璞創(chuàng)能，更有沖勁十足的新勢(shì)力愛(ài)德曼、新研氫能、上海氫晨、上海驥翀等。

其中愛(ài)德曼產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量裝機(jī)應(yīng)用;新研氫能獲得了首航節(jié)能的資本入股，批量生產(chǎn)線即將投產(chǎn);上海氫晨獲得了申能能創(chuàng)的A輪戰(zhàn)略投資;上海驥翀也獲得了占據(jù)燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)頭部地位的重塑科技的投資。

一系列跡象都表明，金屬堆市場(chǎng)前景被看好。與此同時(shí)，豐田、Power Cell、Nuvera、愛(ài)爾鈴克鈴爾等國(guó)際金屬堆領(lǐng)先企業(yè)正在滲入中國(guó)市場(chǎng)，必將促進(jìn)國(guó)內(nèi)金屬堆市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與進(jìn)步，正如當(dāng)初巴拉德率先進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)一樣。

從這些企業(yè)的戰(zhàn)略抉擇來(lái)看，主要分成兩類：一是跟隨國(guó)際主流車企堅(jiān)定金屬堆路線，以金屬堆為主營(yíng)業(yè)務(wù)，缺乏需求就憑借技術(shù)實(shí)力創(chuàng)造需求，以搶占發(fā)展先機(jī)。這類企業(yè)不僅看好金屬堆在車用市場(chǎng)的應(yīng)用，認(rèn)為在無(wú)人機(jī)、備用電源、固定式發(fā)電等諸多領(lǐng)域也將有很好的應(yīng)用。面對(duì)國(guó)際領(lǐng)先金屬堆企業(yè)的進(jìn)入，也持良好競(jìng)爭(zhēng)心態(tài)。

眾所周知，采用模壓工藝的石墨板可以提高產(chǎn)量、降低成本，加之備用電源、固定式發(fā)電站等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄娏髅芏纫蟛桓?，運(yùn)行工況也不會(huì)像車輛那樣復(fù)雜，所以比較適合石墨堆的應(yīng)用。但在市場(chǎng)發(fā)展初期，各種可能性都是有的，金屬堆企業(yè)也不會(huì)輕易放棄這塊市場(chǎng)。

“針對(duì)這些領(lǐng)域的應(yīng)用需求，我們可以用不同的基材不同的涂層，也可以選擇低成本的材料方案。同時(shí)在這類工況下，金屬堆的壽命也可以延長(zhǎng)。目前這塊市場(chǎng)也處在發(fā)展初期，還沒(méi)有真正確定下來(lái)，金屬堆也是很有機(jī)會(huì)的。”一家金屬堆企業(yè)高層稱。

二是依客戶需求而定，近幾年石墨板仍然是市場(chǎng)主流，但金屬板在近幾年必然也會(huì)有嘗試應(yīng)用，后續(xù)一旦突破可能需求量會(huì)快速攀升，此時(shí)先投入做好技術(shù)儲(chǔ)備。“兩手抓”不失為避免單一產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)的好策略，但這僅限于能夠承擔(dān)較大研發(fā)投入的企業(yè)。

氫璞創(chuàng)能銷售總監(jiān)趙亮表示，石墨堆和金屬堆都會(huì)有自己的應(yīng)用場(chǎng)景，要看各自技術(shù)的成熟度及具體的細(xì)分市場(chǎng)。目前整個(gè)技術(shù)水平，石墨堆是領(lǐng)先的，接下來(lái)的3-5年也會(huì)是主流應(yīng)用，但不排除商用車帶動(dòng)乘用車發(fā)展起來(lái)后，金屬堆市場(chǎng)需求會(huì)快速提升。

“氫璞創(chuàng)能在行業(yè)里摸爬滾打十多年，經(jīng)歷了行業(yè)的起起伏伏，所以非常清楚不能武斷下結(jié)論，在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)及不同的細(xì)分市場(chǎng)，得出的結(jié)論都有可能不一樣。”趙亮說(shuō)，基于這樣的考慮，公司同時(shí)布局碳基復(fù)合板電堆和金屬板電堆。

鋒源氫能技術(shù)總監(jiān)袁蘊(yùn)超透露：“客戶希望燃料電池系統(tǒng)采用何種電堆，是有自己的需求的。石墨板可能在壽命表現(xiàn)上更好點(diǎn)，認(rèn)為更適用于長(zhǎng)壽命商用車;金屬堆體積小、功率高，更希望用于乘用車上。當(dāng)然也有客戶希望將金屬堆用在商用車上，每家客戶的選擇會(huì)不一樣，我們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)會(huì)依據(jù)客戶需求而定。”

客觀來(lái)看，金屬堆是正處于打磨過(guò)程中的產(chǎn)品，還需要很多的測(cè)試驗(yàn)證，需要很多的積累，才能成為足夠成熟的產(chǎn)品。也正是因?yàn)椴怀墒欤沤o了眾多企業(yè)運(yùn)用技術(shù)去創(chuàng)造市場(chǎng)的可能性，這份“創(chuàng)造”對(duì)于處于發(fā)展初期階段的燃料電池行業(yè)而言，彌足珍貴。