“巴菲特曾指出,一家真正称得上伟大的企业,必须拥有一条能够持久不衰的‘护城河’。简而言之,一家优秀企业要有核心竞争优势,具备竞争对手难以超越的能力。”鸿基创能CEO邹渝泉博士在2022高工氢电年会上表示,对于燃料电池膜电极企业而言,我认为“护城河”主要体现在产品差异化、成本优势、品牌效应三个方面。
在本届年会上,邹渝泉发表了“深筑膜电极品牌‘护城河’”的主题演讲。他深入分析了CCM及MEA产品如何配合客户需求开发,如何实现差异化竞争;企业如何通过规模化生产、提高材料使用效率及产品良率等做好成本控制,以及通过哪些途径实现品牌效应的最大化。
产品开发要与用户默契配合
在设计开发一款产品时,应该结合用户的反馈,厘清究竟想要开发一款什么样的产品,是否能够从更多的角度、更好地满足用户需求,从而让产品获得用户青睐,如此打造产品的差异化优势。从膜电极的设计开发来看,包括催化剂、质子交换膜、气体扩散层等核心材料的选择与辅助控制,以及CCM与MEA的设计与制备,都需要与用户紧密配合开发。
其中,阴极催化层需要关注是合金还是纯铂,初始性能与长耐久性如何平衡,抗碳腐蚀耐受温度到多少,团聚度需要达到何种程度(不是越小越好),以及高透氧率树脂的应用;阳极催化层需要关注抗反极、抗CO中毒、石墨化度、厚度控制等。在运行过程中,燃料电池系统控制能力如何,能否保证电压在很小的范围内波动(比如丰田系统电压在0.7——0.8V的工作区间),对于催化剂的稳定发挥效用也非常关键,反之则要考虑改善催化层材料。
质子交换膜目前应用厚度有8微米、12微米、15微米。现在大部分企业采用12微米质子交换膜,也有一些企业采用8微米、15微米,重点关注性能及耐久性。质子交换膜的性能发挥效果如何,还要看制备工艺,以及应用时的工况是否会造成膜过干或者性能衰减。行业内也有关于碳氢、高温膜的探讨与开发,但非主流。
气体扩散层早期应用厚度达250微米,现在从140-180微米都有应用。有些产品针对单一工况,有些产品针对广谱工况,性能表现不同,成本也会有差异,就看用户如何选择。气体扩散层的材质选择有碳纸、碳布等,制备工艺、过程控制、工况匹配也都会影响最终效用。
CCM国内主流铂载量有450、350、250ug/cm²,基本在这个区间范围内;对于温度、湿度、压力的敏感性,过去业内关注较少,实则非常重要,敏感性差会造成很多极端工况下电堆衰减或者其他一些问题,尤其在快速拉载一致性方面;制备方法有直涂、转印、喷涂等,目前这几种方案并存;涂布方式有间歇涂布、全涂,国内CCM制备整体差异比较大。
MEA设计偏复杂,与电堆设计紧密相关,大概分为四层边框、双层边框、单层边框;密封胶有压敏、热熔,密封胶线过去设计在极板上,现在逐渐向边框转移;MEA与双极板是一体化还是分体设计,预活化是在线还是离线(单低预防),生产效率是3、6、12分钟/片,取决于各个膜电极厂家的技术能力与发展进程。
“以上是关于膜电极产品差异化开发的简单介绍,看起来似乎要点不多,但仔细琢磨清楚会衍生出很多后续的工作。”邹渝泉说,产品差异化是膜电极企业构筑“护城河”的关键要素。产品开发设计本身没有好坏之分,要综合权衡用户的接纳程度选择合适的产品方案。
同步做好成本控制及品牌效应
成本控制及品牌效应对于膜电极企业构筑“护城河”也至关重要。
在邹渝泉看来,规模是成本降低的第一要素。目前阶段,膜电极企业一年销量要达到200万片以上,对应采购质子交换膜10万平米、碳纸20万平米,才算形成初步的规模效应。原材料占据膜电极成本比重大,大量的采购能够获得供应商比较不错的价格支持,从而实现原材料成本的显著降低。
需注意的是,企业发展初期规模不会很大,此时如何平衡定价和市场导入是非常困难的。为了进入市场,企业必须利用各种杠杆,将销量规模快速做大,实现产品验证及市场占有率提升,从而为后续发展打下好的基础。
膜电极企业的成本控制还体现在材料使用效率、良品率等方面。鸿基创能对于量产产品制定的初步使用效率为:催化剂>99%,质子膜>94%,碳纸>90%,边框>90%,至少达到这些要求才算精益生产的第一步。CCM良品率要做到>99.99%,MEA良品率要做到>99.9%。
关于铂金回收方面,目前行业内做得比较少,但铂金不应该是损耗品,应该是可回收的过程产品。因为铂金价格始终处于波动状态,回收价格和采购价格的差异决定了成本核算也比较难。但随着行业的发展,铂金回收对于膜电极及燃料电池的成本降低将起到很关键的作用。
关于品牌效应方面,首先要建立先发优势,大多数情况下,市场是遵循先到先得的原则;再者要看市场占有率,居高者才能称之为大品牌。对于膜电极企业而言,重点攻克大客户,并具备全球化视野,同时构筑自主知识产权的专利集群,品牌效应将愈发凸显。
鸿基创能全面构筑“护城河”
鸿基创能近年来市场拓展势如破竹。公司2021年实现出货107万片膜电极产品的行业纪录,位居当年国内独立第三方膜电极企业出货量首位;今年前三季度出货100万片,预计全年出货170万片,出货量依然稳居行业前列;明年的销量目标是300万片。
鸿基创能的优异表现正是源于打造出差异化的顶级品质产品、在成本控制及生产上精益求精、拓展国内大客户并走向国际市场。比如其MEA从双边框到单边框注胶、一体化的封装及MEA预活化等,都是在产品开发过程中与其它企业形成差异竞争的体现。
精益制造方面,鸿基创能CCM制备采用双面直涂,平均线速度5m/min,正在开发第二代产线;MEA目前做到3片/分钟,即将做到10片/分钟,生产效率行业领先;CCM良品率达到99.9%,MEA良品率达到99.3%,良品率行业领先;设立了广州、佛山研发生产双中心,总产能达1000万片,具有极强的交付能力。
同时鸿基创能也实现了膜电极产品价格的快速下降:2021年实现800元/kW,2022年实现600元/kW,2023年预计实现480元/kW,到2025年目标实现300元/kW。
“鸿基创能是价格先锋,不是价格内卷先锋,公司目前采取的定价策略旨在推动行业发展。目前外部环境竞争激烈,留给燃料电池的机会不多,我们需要先将市场拿下来。”邹渝泉特别强调。
品牌效应方面,目前鸿基创能客户群体覆盖100+客户,其中国内优质客户范围明显拓宽,这些客户每年的采购量明显增大;同时与欧洲燃料电池及整车企业展开深度合作,这部分客户贡献营收今年占比接近10%,预计明年将扩大至20%。
邹渝泉表示,公司致力于成为全球最大膜电极独立供应商,因而十分注重有质量的扩张,以实现公司产品竞争力、财务能力、管理运营全方面质的提升,稳扎稳打向这一目标迈进。