在第六届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC 2021)期间,巴拉德董事长、首席执行官麦楷文(Randy MacEwen)与信远工业集团董事长袁奕琳坐到了签字台前,两家公司达成了一项合作协议,信远将向巴拉德独家供应相关双极板石墨材料。
在将信远正式纳入“中国朋友圈”同时,巴拉德在中国市场的氢燃料电池生产链条的“本土化”特征已经十分明显。在接受21世纪经济报道记者采访时,麦楷文表示,“技术、供应链的本地化十分重要。”
事实上,自2013年通过技术授权敲开中国市场合作的大门之时,巴拉德试图在国内搭建一条完整的氢燃料电池供应链的意图就逐渐显露出来。目前,整个氢燃料电池生产技术相对成熟,但工艺不完善,导致成本较高。而对于这家氢燃料电池龙头企业而言,实现燃料电池制造产业化,利用供应链发展来接触不同的供应商,成为其降本的主要策略。
信远“入圈”
如果要进行溯源,信远与巴拉德的交流可以追溯至十多年前。
“2005年,我们跟巴拉德就有过联系。当时我们公司在做膨胀石墨烯,并且向美国、德国的一些公司供应。”袁奕琳告诉21世纪经济报道记者,近些年来巴拉德电池电堆中的双极板转向石墨技术路径,且越来越薄片化,信远承担了这一技术的研发工作。
2016年,信远开始向国鸿氢能与巴拉德的合资企业提供自主研发的双极板石墨材料。之后,该公司又为潍柴动力(02338)与巴拉德的合资企业供货,进一步推动了燃料电池的国产化进程。
在国内氢燃料供应链中,信远有些低调。但是在石墨材料领域,该公司却是实力强劲。麦楷文在与信远的签约仪式上,将对方称之为“中国膨胀石墨行业的奠基者”,这也是目前国内石墨材料领域对信远的认可。公开资料显示,信远目前已经掌握从石墨矿石到成品加工生产的全产业链,并在提纯、酸化、密封材料高温损失率控制、双极板流道杂质控制、电池屏蔽等技术占据世界领先地位。
不过,信远的石墨材料早前主要供应于中国航天领域。
今年5月15日,天问一号探测器的着陆巡视器在火星成功着陆,信远提供的就是运送天问一号的长征五号系列运载火箭上的氢氧低温介质的密封件。近些年来,在国家双碳目标的背景下,该公司将石墨的生产工艺转向氢燃料电池,为电堆三大核心部件的双极板提供石墨材料。
“在电堆系统中,双极板占据了大约30%的成本。”袁奕琳对21世纪经济报道记者表示,当了解到双极板在氢燃料电池降本中有着重要的影响时,其带领公司开始向石墨双极板生产方向上转变。
双极板的技术路线包括金属板和石墨板两种。这两种技术路线各有优缺点,但近些年来,由于石墨材料的耐腐蚀性、成本低、可用时间长等优势,石墨板在双极板市场占据了重要一席。“谁也不会取代谁,两种技术路线都会有市场。”袁奕琳认为,金属板在寿命和成本上存在一定的局限性,而在中国氢燃料市场上,石墨板凭借在资源获取和成本上的优势会更容易受欢迎。
不可否认的是,在电堆的各项零部件中,国产化程度最高的环节就是双极板。这也意味着,在双极板环节,竞争已经十分激烈。
今年3月份,A股上市公司雄韬股份在深交所投资者互动平台上回应称,该公司氢瑞A1代石墨双极板电堆在产品技术和品控方面良好,预计于2021年投产。
此外,另一家上市公司亿华通在今年4月份首次对外发布的两款大功率自主氢燃料电池发动机全新系列产品中,电堆零部件已经完全实现国产化,而其采用的双极板便是自行研发的柔性石墨双极板。
巨头“深谋”
在把信远拉入自己的“中国朋友圈”之时,巴拉德还与中国的另一家氢能源公司东岳未来氢能签署了战略合作协议。在本次FCVC会议期间,这家氢燃料电池龙头扩大自己的氢燃料电池生产系统的供应链。在外界看来,这也是巴拉德试图降低生产成本的惯用策略。
用技术授权敲开中国市场的布局之门后,巴拉德目前在华主要依靠与本土企业合资的方式共同开辟氢燃料电池的供应链体系。在国内氢能领域热门公司中,大部分企业的背后都能折射出巴拉德的影子。以致于业界将巴拉德参股、合作的企业分为南北两系,南系以国鸿氢能、大洋电机(002249.SZ)为主,北系则以潍柴动力、美锦能源为代表。
巴拉德目前在中国有三个重要的独资、合资主体:广州市巴拉德动力系统有限公司、广东国鸿巴拉德氢能动力有限公司以及潍柴巴拉德氢能科技有限公司。
“我们在中国的策略就是友谊、文化和本土化三个维度。”麦楷文对21世纪经济报道记者表示,巴拉德在中国找到像潍柴动力这样的合作伙伴,融入中国当地文化之中,并将技术、供应链实现本地化。
21世纪经济报道记者注意到,早年对于国内想要快速切入氢燃料电池领域的公司而言,与通过借助对巴拉德投资等合作形式便是一条捷径。这其中,潍柴动力、国鸿氢能和大洋电机就是典型代表。
2018年,潍柴动力与巴拉德达成战略合作:前者通过其香港子公司向后者注资1.64亿美元,获取巴拉德19.9%股权,成为最大单一股东。这项交易完成后,潍柴动力和巴拉德很快设立潍柴巴拉德氢能公司,双方持股比例分别为51%、49%。
此次合作的直接成果是,潍柴动力获得了巴拉德下一代 LCS电堆的独家生产和基于LCS燃料电池模块组装的授权。这比国鸿氢能在2016年花2000万美元购买的9SSL电堆技术更加先进。
根据计划,合资公司潍柴巴拉德氢能公司将承载上述授权技术进行生产研发,2021年前,其将在中国提供2000套以上燃料电池模块。
不过,即便作为全球氢燃料电池的巨头,巴拉德同样面临着“何时盈利”的现实问题。
财务数据显示,今年一季度巴拉德实现营业收入1.16亿元(折合人民币,下同),同比下滑26.22%;亏损约1.14亿元。根据财报,与去年同期相比,巴拉德在中国大陆市场销售收入的下滑,成本一季度其业绩下滑的主要原因。去年一季度,该公司在中国大陆实现营业收入9536万元,今年同期则降至3161万元。
从2015年开始实施正式实施中国战略至今,巴拉德的发展趋势与中国氢燃料电池汽车产业的发展路线相契合。但在国内燃料电池市场规模不断扩大、国产化进程加快的背景下,仅靠技术授权获取的收入难以可持续。因此,巴拉德归根到底必须依靠成熟的、本土化的供应链来继续夯实中国市场份额。
与两家中国氢能源材料公司签订合作关系,或许正是巴拉德巩固本土化供应链的措施之一。
巴拉德在中国燃料电池发展进程中扮演了十分重要角色,中国燃料电池的发展,离不开加拿大巴拉德动力系统公司。同时,巴拉德有机会将中国变成其燃料电池业务全球扩张的大后方。
巴拉德成立于1979年,1983年开始研发燃料电池,迄今为止已有36年历史,累计研发投入超过10亿美元,申请超过1500相专利和专利使用权。在市场方面,巴拉德已生产超过270万片膜电极(MEA),出货超过270MW的PEM燃料电池产品,与超过15家巴士制造公司建立了合作关系。
巴拉德是中国的“老朋友”,从08年北京奥运会到10年上海世博会,几乎处处都充满着巴拉德的身影。
北京碧空曾经是巴拉德的中国战略合作伙伴;后来的如皋碧空,最后变成了如皋泽禾,但战略合作伙伴还是巴拉德,随之而来佛山、云浮,是巴拉德早年的合作历史。
2016年7月,巴拉德动力系统公司终于宣布了一项在中国本地生产燃料电池电堆的具有里程碑意义的协议,其主要内容如下:
“巴拉德将获得1840万美元的技术转让费,内容包括生产设备,产品和采购服务,培训和调试支持,涉及在云浮建立生产线,以制造和组装FCvelocity-9SSL燃料电池堆;
创立一家合资企业进行电堆制造业务,由广东国鸿氢能动力科技有限公司拥有90%股份,巴拉德拥有10%,同时,巴拉德将成为合资企业生产的每个燃料电池堆的膜电极组件(MEA)的唯一供应商;在“采购或付款”协议中规定,在2017年至2021年的最初五年期间,MEA最低采购量超过1.5亿美元;
此外,在运行调试后,合资企业将拥有在中国制造和销售FCvelocity-9SSL电堆的独家权利。排他性将取决于合资企业的某些绩效标准,包括遵守道德守则,遵守巴拉德的质量政策,遵守其品牌政策,实现最低年度“采购或支付”MEA量,遵守付款条件,以及遵守某些知识产权契约。巴拉德将拥有从在中国境外销售的合资企业购买燃料电池堆和子部件的专有权。”
与国鸿的协议昭示了巴拉德在中国市场的雄心大志,甚至说巴拉德有意将中国变成其全球扩张的后方基地,为巴拉德在近、中、后期源源不断的提供现金流。因为该协议不仅让巴拉德直接获得了近1900万美金的现金,还提供了5年1.5亿美元的基本收益保障。
这种观点并非空穴来风,事实上,巴拉德的燃料电池雄心志在全球。据了解,包括奔驰、福特、丰田、大众和本田在内的众多车企均是基于加拿大巴拉德公司燃料电池电堆(Mark900)开发了自己的第一代燃料电池汽车,其中奔驰和福特还参股巴拉德18%和20%的股份。
2016年巴拉德的收入来源
目前,巴拉德在中国、丹麦、美国、加拿大都设有据点,燃料电池业务也遍布全球,其中中国市场已经是巴拉德的经济支柱之一。
如果说此前与国鸿的合作协议还只是对巴拉德在华雄心的一种猜想,那接下来,巴拉德与中山大洋电机签订的“战略合作和股权投资协议”则无疑是坐实了巴拉德在中国的这种“雄心大志”。
根据协议,大洋电机以每股1.64美元的价格合计出资2830万美元(约1.88亿)认购巴拉德定向增发的1725万股普通股,即9.9%股权,成为该公司第一大股东。双方还约定,交割日后两年内,大洋电机香港及其附属公司可以继续买入巴拉德的股份,但累计持有不得超过巴拉德股份的20%。
同时,大洋电机与广东国鸿氢能动力科技有限公司签订了购买1万辆燃料电池汽车的协议,包括公共汽车和货车,所有这些都将有巴拉德领先的PEM燃料电池技术。
2017年2月,大洋电机再次与巴拉德签署合作协议,大洋电机以2500万美元获取巴拉德的技术转让,并在中国三个战略地区(包括上海)组装和销售FCvelocity-30kW和85kW燃料电池发动机模块;但同时,巴拉德将拥有独家权利,从任何一家大洋电机制造业务中心购买燃料电池发动机,销往中国以外的地区。
此外,所有燃料电池发动均由大洋电机装配,并采用巴拉德最初在温哥华总部所生产的FCvelocity-9SSL燃料电池组。值得一提的是,国鸿与巴拉德成立的合资公司投产后,所生产的燃料电池组将由巴拉德独家供应膜电极组件(MEA)。
2018年9月,巴拉德与潍柴又建立了战略合作伙伴关系。潍柴动力将投资1.63亿美元认购前者19.9%的股份,成为巴拉德的最大单一投资者。
同时,将在山东建立合资企业,潍柴动力持股51%,巴拉德持股49%,研发生产“氢燃料电池动力系统产品”供中国市场使用。同时,合资公司将拥有巴拉德下一代电堆(FCgen-LCS)及模组技术产品在中国市场的独家权利。
潍柴动力重金押注燃料电池技术,在业界引起了广泛的关注与讨论。有业内人士认为,巴拉德已在燃料电池领域深耕近30年,技术水平全球领先,潍柴动力与其合作,如果能完成前沿技术转移、整合全球资源,将对国内燃料电池电动汽车市场、新能源汽车行业产生较大推动。
然而,另一种担忧之声也引起了业界反思:燃料电池的核心技术能否真正买得来?
多位业内人士表示,回顾巴拉德自2013年起与中国公司的多次合作,无论是模块组装这种劳动密集型技术转移,还是双极板和电堆生产的高科技技术转移,巴拉德始终把核心的“膜电极技术”握在手中,并不对外开放。
“燃料电池电堆里面有两个最关键的核心部件技术:双极板和膜电极。”中国汽车工业协会相关负责人说,就双极板来看,广东国鸿氢能科技有限公司此前已花费2000万美元将其购买,目前万台级生产线已建成且达产,产品质量已达到巴拉德的品控要求。
就“膜电极”来看,它相当于燃料电池的芯片,目前国鸿氢能、潍柴动力却均采取了向巴拉德采购的模式,但并未获得巴拉德最核心的膜电极技术授权。由此一来,受制于人的问题仍然存在。因而,想要突破燃料电池的发展瓶颈,核心技术自主可控的重要性不言而喻。
“值得注意的是,巴拉德的技术转移战略是‘一女多嫁’,即同一产品多家授权。”中投顾问分析师说,例如HD-85这款85kW模块产品先后授权给4家中国公司,分别为国鸿氢能、大洋电机、南通泽合、碧空氢能;30/60kW模块产品共授权给2家中国公司,即国鸿氢能、大洋电机。“这容易导致上述公司陷入价格内战,巴拉德则可通过销售组件和抽取专利费的方式旱涝保收。”
根据巴拉德的官方数据,该公司从2013年起已多次与中国公司合作,并获得至少4.4亿美元的收入,收入来源包括技术转让授权、股权投资、模块销售和膜电极销售。其中,技术转让授权的收入为1.68亿美元,产品涉及电堆独家授权、基站备用电源、85kW燃料电池模块、30/60kW燃料电池模块。
据专家介绍,潍柴动力此次购买的是巴拉德“下一代LCS电堆”的独家生产和基于LCS燃料电池模块组装的授权。不过,“下一代LCS电堆”技术目前尚未成型,预计于2019年年底正式发布,但与现有的9SSL电堆相比,该技术从性能、寿命和成本等方面均有较大提高。
“此前,国鸿氢能的合资公司已投巨资购买了巴拉德上一代9SSL电堆生产技术,因此新技术的推出将对已购买老技术的厂商带来冲击,国鸿氢能的9SSL产品将较难面对国内的同业竞争。”某新能源汽车企业负责人说,国鸿氢能的合资公司和巴拉德签有5年合计至少1.5亿美元独家膜电极的供应协议,未来5年都有膜电极最低采购量的义务。“国鸿氢能今天面临的尴尬,是否将成为潍柴巴拉德合资公司明天要面临的问题,值得深思。”
因此,在核心技术问题上,国内公司需要在处理与先进技术合作伙伴关系的前提下,保持研发投入,加速关键技术的国产化能力,逐渐摆脱核心技术受制于人的窘境。只有在我国燃料电池核心技术自主、自立、自强的前提下,国内燃料电池行业才可能冲破桎梏,取得更大的发展。
巴拉德在中国的布局,不仅能够源源不断的从中国获取大量现金流,还可以将中国制造的燃料电池发动机直接销售海外,同时还非常好的保护了自己的知识产权。
巴拉德运营副总裁DavidWhyte曾表示,“由于巴拉德有独家权利对外销售合资公司在中国生产的电堆,我们预计将有更多的生产能力用于巴拉德未来在全球的电堆销售,这减少了对未来资本支出的需求。总之,我们对中国本地化生产的策略是风险小,投入少和知识产权保护好。”
不过,巴拉德欲将中国变成其燃料电池业务全球扩张大后方的战略思路固然美好,但依然存在着以下风险:
一是中国缺乏燃料电池配套设施,在很长一段时间内,市场对燃料电池电堆的需求都将持续低迷。
二是巴拉德在燃料电池领域并不属于垄断地位,在市场上依旧有着其他的强力竞争对手,比如与宇通签订协议的Hydrogenics,以及中国本土正在崛起的亿华通、新源动力等燃料电池企业。
三是如果中国合资公司在最初的五年期限后自由选择另一个核心零部件供应商或甚至自行制造核心零部件,那巴拉德此前的布局都将成为一场烂仗。
基于以上三点,不少业内人士认为,巴拉德在中国市场的冒险赌博很可能会演变成一次没钱可赚的技术转让。
巴拉德的FCgen-LCS
加拿大巴拉德动力系统公司(Ballard Power Systems)发布了新一代高性能液冷燃料电池组(liquid-cooled fuel cell stack)——FCgen-LCS。
FCgen-LCS采用重要设计及增强性能,还降低了总拥有成本。该款燃料电池组将成为巴拉德第八代功率模块产品组合的核心技术元件,主要被用于客车、商用卡车及火车等重型车辆应用。据估计,该产品将于2019年发布,叉车也能使用该款产品。
相较于当前款液冷燃料电池组,FCgen-LCS拥有以下多项优点:
可降低成本
据估计,总拥有成本降幅高达40%,主要得益于各类设计及工艺改进,包括:提升耐用性、降低催化剂装填量、提升能量密度、改进电芯性能、提升效率、优化各类膜电极组(MEA)制造工艺。
耐用性超长
该产品的计划使用寿命在3万小时以上,已远超许多车辆的使用寿命,主要得益于MEA设计加工、可重复使用的双极碳板及模塑压缩件的应用。
能量密度高
能量密度提升33%,同时缩减了同等电量所需燃料电池组的实际电量,从而在有限的空间内实现更为紧凑的封装。
冰冻启动功能
可在零下25摄氏度(约合零下13华氏度)下启动。
工况容差(Tolerance to Operating Conditions)较高
燃料电池组的性能属性较高,可提供较大的容差值,适应各类工况:严寒天气条件及冰冻启动功能、最高运行温度可达85摄氏度(约合185华氏度),从而降低冷却要求。此外,该燃料电池组还兼容高压、低压工况。
简化了系统集成
该燃料电池组提供多项重要功能,简化了系统整合要求,包括:紧凑式设计、20-220个电芯的灵活封装、位于电池组两端的借口可便于接触到流体,并从不同方向固定该燃料电池组、扩展了车载空调及制冷系统的整合灵活性,从而拓展运行压力、湿度及温度的变化幅度。
可持续性
FCgen-LCS提供多项重要的可持续性特点,能效较高、低成本、可重复使用的碳板及压缩硬件、从膜电极组还原催化剂材料。
巴拉德将继续为采用当前款FCvelocity-9SSL燃料电池堆栈技术的用户提供支持。