广州大学教授团队攻克我国膜电极技术难题 氢燃料电池“芯片”实现大规模产业化
广州大学黄埔氢能源创新中心内,一块黑色塑料片占据展台“C位”——薄如蝉翼,透着微光,两侧各有三个方形孔,仿若电影胶片。“这就是膜电极!”加拿大国家工程院院士、广州大学教授叶思宇非常自豪。
膜电极看似单薄,实则是氢气转化为电和水、变为“能量”的重要场所,因此又被称为氢燃料电池的“芯片”。6年前,叶思宇从加拿大回国,带领团队攻坚我国氢燃料电池膜电极技术难题,率先在国内实现了膜电极大规模产业化。
“我们通过源头创新和技术突破,发展出新质生产力。”叶思宇说,如今搭载着“广州牌”膜电极的氢燃料电池被广泛应用在公交车、重型卡车等交通工具上,助力节能减排,也推动我国氢能源汽车产业发展。
国产膜电极来了
像加油一样,给汽车加5分钟氢气,就能续航1000公里,还能“低碳排放”——这样的出行场景,在广东部分地区的公共交通和货物运输领域已经实现。这背后,将氢气转化成氢能、促使车辆“跑起来”的关键,正在于氢燃料电池中的膜电极。
“膜电极是氢燃料电池中最为核心的零部件。”叶思宇说,此前我国膜电极长期依赖外国进口,制约了燃料电池及氢能产业发展。唯有将膜电极技术自主化、产业化,才能打破国外厂商的技术垄断,筑牢我国氢能产业的发展基本盘。
2018年,电化学专业出身的氢能专家叶思宇看到国内对氢能人才的需求,选择从加拿大回到故土,加入鸿基创能科技(广州)有限公司(下称“鸿基创能”),致力于攻坚膜电极技术难题。
看上去“薄薄一片”的膜电极,其实由十几种基础材料构成,能够防止氢气、氧气“互窜”,形成稳定的化学反应场所。这些材料中,铂金是最为重要的催化剂。
“多用铂金,可以提升膜电极的性能和寿命,但价格昂贵。”叶思宇说,而膜电极要真正实现产业化,必须在提升性能和寿命的同时降低成本,“难就难在这里”。
为此,叶思宇带领团队长时间“窝”在实验室攻关,最终自主研发出了CCM阴阳极双面直涂技术、膜电极一体化成型技术、膜电极自动化快速封装技术等。
经过优化核心原材料组合和生产工艺,他们成功将膜电极每平方厘米的铂金载量由0.7毫克降低至0.25毫克,成本降低约20%至40%,同时性能提升,寿命可达2万小时以上。
因成本低、性能高,该膜电极被广东省高新技术企业协会评选为省级名优高新技术产品。叶思宇团队所在的鸿基创能也得到了“官方认证”,挂牌“广东省氢能与燃料电池工程技术研究中心”。
年产量翻了100倍
技术要从实验室走向生产线,才能真正有“生命力”。广东完善的产业链,成为国产膜电极飞入百姓家的“加速器”。
“在省内,基本能够找齐我们想要的东西。”叶思宇说,广东产业链完备,具有良好的创新合作土壤。燃料电池生产商提供需求信息,模具和设备也都有企业配合提供。在上中下游产业链充分协作下,质量可控、价格适宜的膜电极产品得以高效生产。
2020年,鸿基创能膜电极的年产量为10万片,2021年达到100万片,如今已“飙升”至1000万片,良品率等指标位居全国前列,对标国际一流水平。
叶思宇介绍,“广州牌”膜电极的产业化不仅填补了国内该领域的空白,还正在成为国内外燃料电池厂商“低成本、高性能”膜电极的主要供应渠道,在全球范围内都具有市场竞争力。“这就是新质生产力的具体体现。”他说。
在广东,之所以能快速将科技创新成果转化为新质生产力,离不开政策支持和人才保障。
作为制造业大省,广东始终前瞻性布局未来产业发展,接连出台《广州市能源发展“十四五”规划》《广东省推动新型储能产业高质量发展的指导意见》等相关政策,支持领军企业联合行业上下游、产学研力量,组建“创新联合体”。
2020年,叶思宇进入广州大学任教,并在政府和校方支持下,在鸿基创能挂牌广州大学黄埔氢能源创新中心,面向产业需求,让广州大学的师生参与氢能研发一线工作,联合培养高级研发人才。叶思宇表示,产学研结合有助于培养学生产业化导向的研究能力,储备氢能人才,这是未来能够推动产业发展的根基所在。
前阵子,有企业看到校企合作成果,主动找叶思宇,期望能与鸿基创能及广州大学合作。
叶思宇认为,团队人才力量不断得到充实,得益于广东人才引进政策的保障,科研人员能实实在在享受到福利,减轻工作、生活压力,“大家都愿意留在广东干事创业!”
解锁“氢能源”汽车时代
2022年,氢能被我国列入未来国家能源体系的重要组成部分。它的特点在于清洁、低碳,可以推动我国交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。
中国氢能联盟预测,2020年至2025年,中国氢能产业产值将达1万亿元,2026年至2035年产值将达到5万亿元。其中,小型乘用车领域的氢燃料电池汽车将是氢能的主要市场应用形式之一。
在锂电池电动汽车已经普遍铺开的情况下,为什么还要发展氢能源汽车?
“相比燃油、锂电池车,氢能源汽车具有续航里程更长、充能速度更快等优势。”叶思宇说,例如,加氢5分钟,就能续航1000公里。而在他的设想中,未来乘用车不仅是交通工具,还会变成一个人工智能的集合体。“大数据非常依赖能源,光靠锂电池很难满足大量的能源需求。”他表示,搭载锂电池和燃料电池的混动汽车,同样会是发展方向之一。
政策为氢能源汽车“铺路”。不久前,广东省发改委印发《广东省广湛氢能高速示范项目实施方案》,明确要在广湛高速沿线启动首批加氢站建设,今年年底前,初步形成广湛高速沿线与珠三角地区氢能冷链物流网络,保障氢燃料电池汽车的运行和推广。
这是全国首份省级氢能高速实施方案,为推动氢能产业高质量发展提供支撑。
此前,广东也加快氢气制、储、运、加等环节的布局,规划在省内建设超百座加氢站,推动氢能车辆示范项目运营等,持续保障氢燃料电池的市场化推广。
持续的政策利好来临,叶思宇对未来充满希望。他打算加快膜电极产品更新迭代,解锁氢燃料电池在氢能船舶、备用电源、轨道交通等新的应用场景,服务广东发展新质生产力,见证粤港澳大湾区新型储能产业创新高地的崛起。
文/陈伊纯 王妍程
(南方日报)
氢能+芯片+军工企业,布局制氢、储氢、加氢业务,股票已调整39天
这是一家主要从事半导体电子和基础化工原料双主业的上市企业。
在军工领域,公司生产的国产高性能GPU芯片,已列入军用加固计算机元器件清单。
2020年这家企业的净利润只有2.36亿元,而到了2021年公司只用三个季度的时间就完成了6.36亿元的业绩,同比增长了251%,并创出了近十一年来的历史新高。
而该企业的股票目前正处在调整阶段,股价在39天里已经下跌了23%。
主营业务及核心竞争力
这家公司的董秘是位男士,说话语速较快,态度还算可以。
翻译官:你好,我是公司的股东,想了解点情况。
董秘:你好,请说吧。
翻译官:请问,公司主要是做什么的?
董秘:公司主要从事半导体电子和基础化工原料的生产和销售。
该企业化工行业收入占比为83.71%,军工+电子行业收入占比为16.29%。
翻译官:请问,公司在军工领域的产品都有哪些?
董秘:公司军工板块以芯片产品为核心,产品涵盖存储芯片、总线接口芯片、模拟芯片、图形处理芯片、特种FPGA、多芯片组件等。
翻译官:请问,公司有氢能业务吗?
董秘:我企业的氢能源项目主要基于公司盐化工所形成的副产品氢气,经提纯后供下游客户使用。
董秘:目前公司正在本部推进3,000Nm3 /h高纯氢气压缩综合利用项目,加速氢能战略转型升级。
该企业最大的亮点在于同时行驶在氢能、芯片、军工这三个赛道上,下面我们来分析一下公司的业绩表现。
(文章最后有企业的名称和股票的代码,请先客观中正地了解完公司的基本情况,再去揭晓最终的答案)
业绩表现
以下内容和财务数据均源自该公司2021年第三季度财报中,第9页的合并资产负债表,和第11页的合并利润表,并没有任何个人观点。
该企业的净利润从2016年开始已经连续增长了3年,到2019年又连续两年出现了下滑。
但是到了2021年,该企业的净利润不仅连续3个季度实现了大幅度的上涨,还使2021年的业绩再次实现了增长。
2021年第一季度,公司的净利润为2.12亿元,同比增长了117%。
2021年第二季度,公司的净利润为4.07亿元,同比增长了372%。
2021年第三季度,公司的净利润为6.36亿元,同比增长了251%。
该企业第三季度的净利润,在A股氢能源板块124家上市公司中,排名第39位。
下面我们来分析一下,在公司第三季度的净利润中,有多少是实实在在的现金,又有多少是还未收上来的货款。
2021年第三季度,该企业的净利润为6.36亿元,而同期公司因经营活动而实际赚到的现金净额却只有4.7亿元,同比增长了322%。
这说明企业的净利润与现金流量净额两者之间的差额1.66亿元就是还未收上来的货款(应收账款),这一点投资者心里要有数。
净利润的多少只能说明企业的规模,要想分析出公司的盈利能力,还需要使用净资产收益率这个财务指标,它是净利润和股东权益的比值。
2021年第三季度,这家公司的净资产收益率为19.02%,同比增长了207%。这说明管理层用股东的100元钱,9个月后就能赚回19.02元的净利润。
而这个盈利能力,在A股氢能源板块124家上市公司中,排名第8位,排名比较靠前了。
该企业净资产收益率的排名远高于净利润,这说明公司的规模虽然不大,但是盈利能力却很强。
利润增长原因
接下来将进入本文最重要的环节,重点分析下引起该企业第三季度净利润大幅度增长的原因有哪些。
通过杜邦理论翻译官发现,公司第三季度净利润大幅增长的主要原因是,化工产品价格的上涨,以及销售回款时间的缩短。
公司化工产品价格的上涨,体现在销售毛利率的提高上。
2020年第三季度,公司销售100元的化工产品,只能赚到19.86元的毛利润,销售毛利率为19.86%。
到了2021年第三季度,公司同样销售100元的化工产品,却能赚到29.97元的毛利润,销售毛利率为29.97%,同比增长了51%。
化工产品价格的上涨,不仅提高了销售毛利率,还增加了公司的业绩。
在公司的财报中明确指出,营业收入的增加以及销售毛利率的提高,主要是因为电子和化工产品的价格出现大幅度上涨所致。
销售回款的时间,就是化工产品的销售账期,用应收账款周转天数这个指标来表示。
2020年第三季度,公司销售化工产品的账期为54天。现在只需要40天就能收到货款,销售回款的时间缩短了26%。
销售回款时间的缩短使货款更快地回到了公司,这样管理层就能用这笔钱进行生产经营,不仅增强了公司的资金使用效率,还提高了企业的盈利能力。
而销售回款时间的缩短,是因为管理层在今年第三季度,加强了应收账款的催缴力度。
综上所述,在今年第三季度,由于公司化工产品价格的上涨,和销售回款时间的缩短,使得该企业净利润出现了增长。
不足之处
下面翻译官来给大家提个醒,看看这家企业有哪些不足的地方。
翻译官分析了公司的财报,发现该企业唯一的不足之处在于,投资收益的大幅增加。
2020年第三季度,公司的投资收益只有6.65万元。到了2021年第三季度,投资收益达到了209.54万元,同比增长了3053%。
在该公司的投资收益里,有202.89万元是由联营企业或合营企业贡献的。这202.89万元只是记录在公司的利润表中,实际上并没有一分钱进入公司的账户。
投资收益相当于企业净利润中的水分,如果数值过大不但对公司没有任何好处,反而还会麻痹股东和投资者,这一点一定要心中有数。
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