車載供氫系統核心模塊閥門的國產化進程在加快。
閥門是構成車載供氫系統至關重要的一環,具有檢測溫度、控制流量、凈化氣體以及減少氫氣泄露風險等作用,是保障燃料電池汽車安全運轉的關鍵模塊。國內車載供氫系統中的閥門大多依賴進口,加拿大GFI、意大利OMB和美塔特龍等外資品牌占據了主流市場。
隨著車載供氫系統閥門市場的擴大,這種局面逐漸出現了“松動”的跡象,已有國內企業在閥門上實現了不同程度地的突破,向外資品牌盤踞的市場發起了沖擊,包括神通新能源、富瑞閥門、瀚氫動力、未勢能源、舜華新能源等。
供氫閥門市場格局
供氫系統是氫燃料電池汽車內部的供能系統,負責氫氣的儲存、輸送和使用,主要由儲氫瓶、瓶閥、減壓閥、壓力傳感器及管路等部件組成。其中,閥門包括瓶口閥、減壓閥及其他閥門。
瓶口閥是供氫系統的重要閥件之一,有保證高壓儲氫瓶安全和正常充氣、供氣的作用,一般都由各種功能的閥門串聯組成;減壓閥則有調節燃料電池所需氫氣壓力的作用,當儲氫瓶出現異常時,也能聯合其他閥門將氫氣安全排空。其他閥門有阻止氣體向外泄漏的單向閥,氫瓶壓力超標時能自動泄壓的安全閥,用于儲氫瓶手動緩慢泄壓的手動泄壓閥等。
近年來,隨著燃料電池汽車銷量的不斷增長,車載供氫系統閥門的市場也在持續擴大。
高工產研氫電研究所(GGII)調研統計,預計今年國內燃料電池汽車上牌銷量4000-6000輛,2023、2024、2025年逐步快速增長,保守預計2025年燃料電池汽車保有量達到國家規劃的5萬輛。按照目前國內保有量約1萬輛,未來三年至少有4萬輛的增量空間。
數據顯示,車載氫能閥門中成本占比較高的依次為瓶口閥、減壓閥和加氫口,其中瓶口閥數量較多,價值量占比高達車載氫能閥門的60%左右。目前,國內瓶口閥品牌選用OMB和GFI居多,GFI和美塔特龍則在減壓閥方面出貨占比較高。
從燃料電池汽車實際裝機占比來看,2021年國內車載供氫系統氫能閥門出貨TOP5廠商中GFI、OMB、美塔特龍占了三席。從裝機價值量來看,進口品牌在瓶口閥、減壓閥等高價值產品方面占據主流,以相關產品營收計算,外資品牌總體市場占有率在70%以上。
車載供氫系統閥門市場之所以呈現這種局面,有多方面原因:其一,技術門檻較高,對閥門的安全性和可靠性都有很高要求,外資品牌在閥門的設計、加工、檢驗等方面都有技術積累和數據沉淀,形成了一套成熟穩定的標準。而國內很多企業還處在對進口閥門的模仿探索階段,無法形成有力的競爭。
其二,國內客戶對國產閥門也存在一定的刻板印象,在認知上不放心國產品牌的質量,在性能一致情況下,大概率選擇進口品牌,對國產閥門接受率很低、包容度也不高。
其三,國內車載供氫系統市場也沒到爆發式增長的階段,所以作為配套的閥門也沒有形成可供競爭的巨量市場,導致其市場的價值量并不突出,國內企業也不會有更大的動力去和外資品牌爭奪市場。
由此可見,外資品牌在產品質量和市場認可上都有諸多優勢,國產品牌要想改寫現今的市場格局,需要在產品研發和客戶服務上付出更多的努力。
少數企業撕開口子
雖然短期內外資品牌占市場主流的局面難以改變,但基于國產產品質量的提升及降本的考量,車載供氫系統閥件實現國產化替代是必然趨勢。目前已經有車載供氫系統集成商采用國產閥門。
“在35MPa氫氣閥門領域,瓶口閥主要采用國產品牌,成本比進口產品低,性能上與進口產品差不多。”國富氫能副總經理丁鐳哲告訴高工氫電。
目前國內企業在35MPa瓶口閥領域已經擁有自主的技術,其中少數企業的產品在性能上與外資品牌不相上下。此外,也有少數企業在技術門檻更高的70MPa氫氣閥門領域有了一些突破。
其中,神通新能源擁有35MP/70MAP全系列閥件的自主技術,部分閥門也投入了應用。其FVJY-40-350組合減壓閥是專為35MPa車載供氫系統設計開發的一款組合調壓裝置,目前已通過國家機動車產品質量檢驗檢測中心(上海)的第三方檢測,并應用于多款車型。此外,神通新能源也正在準備做擴能的建設項目,以應對未來的經濟發展對高壓氫能閥門需求的增加。
富瑞閥門是張家港富瑞特種裝備股份有限公司的控股子公司,于2016年開始獨立自主開發車載供氫系統、加氫機和加氫站等一系列高壓氫用閥門。在減壓閥方面,目前其35MPa減壓閥已經實現小批量應用,70MPa減壓閥正在進行第三方檢測。
舜華新能源車用高壓氫氣集成瓶閥率先通過了國內35MPa瓶閥型式試驗認證,以及全球首個通過德國交通部(KBA)EC79/EU406車用氫氣瓶組合閥認證,同時還開發了具有自主知識產權的70MPa車載供氫系統。目前,35MPa瓶口閥已應用在物流車、大巴等商用車中。
瀚氫動力最早在2018年從事氫能減壓閥產品研發與推廣,主要應用在物流車等商用車。其研發的35MPa減壓組合閥能向燃料電池電堆提供穩定的低壓氫氣,并在燃料電池停止工作期間保持可靠的鎖閉功能,產品已批量投放市場。
未勢能源自主研發的“巖竹”系列—70MPa多功能集成減壓閥組產品已正式推向市場,并同步啟動年產千套級儲氫系統及閥門產線建設,氫用閥門產品規劃總產能達5000套/年,包括35MPa/70MPa減壓閥。
“國產閥門要追上進口品牌,需要更大的市場和批量的訂單,讓我們的閥門產品能更多地投入實際應用,才能積累更多的數據說服國內客戶切換國產。” 神通新能源聯合創始人孫明民表示。
他認為,國產替代進口需要充分發揮國產品牌的自身優勢,即高質量的性價比、更有效率的供貨周期以及提供個性化定制服務,這樣才能更快地打開市場,對目標客戶也更具吸引力。
此外,完善行業標準也能提升國產閥門的競爭力。近期,由中國通用機械工業協會批準的《氫用低溫閥門通用試驗方法》、《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規范》等多項最新氫用閥門團體標準正式發布,并于2022年11月1日起實施,填補國內氫用閥門產品在功能安全性與檢測評價方面標準的空白,能有力地引領行業的高質量發展。
從燃料電池汽車發展進程來看,車載供氫系統閥門市場未來增量可期。隨著國產閥門產品經過越來越多的驗證,相信國內氫能企業會更加認可國產品牌,氫能閥門的國產化替代也會越來越快。