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CAIEC每一个项目都非常优秀
在大赛中为什么是他们脱颖而出
记录每一项科技的加速过程
来自创造者的直接表达
10th CAIEC 获奖人独家专访
1. 产品特点：高效、轻量化，小型紧凑型；产品适应于智能机器人、低空经济以及物流电动两轮车等应用领域。
2. 研发氢动力两轮/三轮车系统，目标3年内推广2万辆；并通过大量两轮车的实际运行进一步验证氢燃料电池系统的稳定性和可靠性，为低空经济以及智能机器人的应用奠定基础；
3. 针对无人机领域推出长续航动力方案，实测续航超150分钟，支持100KG级载重无人机试飞；
4. 针对智能机器人，研发了紧凑型氢燃料电池系统，功率范围涵盖了400W-1500W，适用于户外长时间运行、对电量需求大的智能机器人应用场景。
产品无噪音，低热值，公司已经开发出静音电站、增程式电源等产品，具备高能量密度、少维护、低成本特性，适用于离网供电、应急备用、中大型eVTOL等场景。
上海晶擎能源科技有限公司成立于2021年，是一家聚焦复合材料与电化学材料研发的科创先锋企业，致力于以全栈自研的燃料电池技术推动绿色能源革新，服务“双碳”战略。公司深耕高效轻量化燃料电池系统研发与产业化，在燃料电池领域凭借多项核心专利建立起显著技术优势，是智能机器人、低空经济与绿色出行领域燃料电池技术的重要探索者。
公司核心业务围绕多元燃料电池系统展开，产品线涵盖甲醇燃料电池，氢燃料电动两轮/三轮车动力系统及便携式供电单元，中大型无人机氢燃料电池系统等，产品广泛适配智能机器人、氢动力出行、eVTOL、载重无人机、应急供电等多场景。作为燃料电池应用领域的创新先锋，晶擎能源目前深度布局氢动力出行与具身智能产业，有效解决当前电池能量密度低、环境适应性弱、续航能力差、安全性低等痛点。
公司人才团队实力雄厚，由国家级人才专家高鞠担任创始人兼首席科学家，其深耕能源材料与燃料电池领域，拥有60+项国内外发明专利；核心团队汇聚挪威科学院院士等顶尖科学顾问，以及具备金融、能源销售、跨国企业管理背景的专业人才，形成技术研发、运营管理、市场开拓的全维度专业布局。
空天界：高总，能否先请您介绍一下，上海晶擎能源科技有限公司是一家怎样的企业？核心团队有什么样的背景？
简单来讲，晶擎是一家以新能源为主业、以技术为核心，研发开创性产品、解决新能源新场景、新应用问题的企业。我们的核心团队以技术人才为主，同时也配备了在商务、市场推广方面有丰富经验的成员。
空天界：晶擎能源于2021年成立，能否谈一下创办初衷与背后的战略判断——为何最终选择以“高效、轻量化的小型燃料电池”作为切入新能源动力领域的核心赛道？
坦率地讲，创立之初我们有大方向，但具体细分赛道并不明确，当时正值疫情期间，筹备和开展工作都有不少难度。不过我们当时确实把新能源作为主攻方向，这与我本人和团队的背景有关，再加上股东对能源未来的判断，现在回头看是正确的。
最终聚焦到高效、小型化这条路线，是经历了一个过程的。过去以石油为基础的能源终将枯竭，只是后石油时代何时到来尚不明确。但现在来看，这个时间点比我们想象的要快。
基于这一判断，我们当时坚定考虑可再生能源，只有这样才能实现可持续发展。我们从第一性原理出发，从最小分子考虑：无非是氢、天然气、甲醇，也可以包括甲酸、氨等。我们当时把甲醇和氢作为主要赛道，原因很多：一是分子小，二是可再生路径短，三是本身能量密度非常高，这是我们从底层逻辑出发的考虑。
但真正要把它变成商业化路径、企业化行为，不只是第一性原理那么简单，还要结合技术成熟度、市场接受度、商业可行性。这个过程我们一直在不断学习、试错、纠正。中间我们也做过不少方向，比如甲醇能源、甲醇备用电源等。
自从低空经济概念开始被提出，无人机领域明显存在续航短板，而且这个痛点非常突出。用氢燃料电池替代或部分替代锂电池，显然是可行方案，因为从能量密度角度，氢燃料优势巨大。
所以我们一开始也做了氢燃料电池在飞行器上的应用，当然我们的技术方案有些不一样，多少借鉴了甲醇等非氢领域的经验。之后我们又做了一次调整，现在看来这个调整很有意义。
当时我们判断：无人机低空领域的应用肯定存在，但市场化尚未成熟，更多还在做演示、突破概念。这是很有价值的工作，但从技术角度看，一个观点现在被验证是正确的。技术最终要用在无人机，甚至将来用在载人飞行器等领域，对产品可靠性要求极高。而任何技术，即便我们团队对底层、第一性原理理解很深，要做出可靠的工业级产品，都必须经过工业迭代，需要真实场景去试错、验证，这个过程必不可少，而且需要高频次验证。
低空经济当时并不具备这一点，更多还是概念性推进。所以我们选择了一个真刀真枪的真实场景，就是老百姓日常使用的车辆，更具体一点，就是体量极其庞大的物流、外卖骑手群体。他们把运载工具当作谋生工具，是真实、高频、长时间的应用场景，不用也得用。
所以我们当时选择这条赛道，从商业上看还有很多问题，但从技术迭代角度，确实是一个非常真实、能提供大量试错与验证机会的赛道。我们很快投入大量精力，为外卖骑手提供氢动力车辆，他们一天可能跑十个小时、上百公里，在这个过程中持续迭代氢动力技术。
这条路走通之后，我们积累了大量真实数据和产品迭代经验，反而发现这项技术可以拓展到很多场景：比如做得更小型化，用在自行车上，尤其是国外很火的电助力自行车；再小型化，就可以用在机器人、机器狗上。上海市政府也给了我们很多支持，设立专项，支持我们研发机器人用氢燃料电池。
后续还会有更多应用场景，有机会再介绍。回到初衷：我们始终认为，燃料电池技术与低空经济高度契合，所以从去年年底、今年开始，我们又部分回归低空经济。因为在这个过程中迭代出来的技术，可以更可靠、更高效地用在无人机上。现在我们合作的无人机，相比当初技术也在进步，我们可以搭载更高功率、功能性更强的无人机平台。
总结来说，我们走的路径是：先切入更务实、可工业化、可市场化的应用，再反过来拥抱更面向未来的应用，包括无人机、机器人等。
空天界：当前，低空经济和智能机器人领域，对配套的能源供给提出了新的要求。晶擎能源在整个产业链里，给自己的定位是什么？同时请您详细介绍一下公司的全套产品体系。
我们的定位非常明确：真正以应用需求为导向，研发和打造可实用的燃料电池动力系统。这是我们的目标和定位。
至于产品体系：我们有完整的动力系统方案，但目前还没有形成完全标准化、系列化的货架产品。原因很多，一方面这些行业本身还很新，需要重新定义动力系统的边界和参数；另一方面，我们的技术也需要进一步打磨。所以距离真正形成系统化、体系化产品，我们还有一定差距。
空天界：氢能源研究已经开展了很多年，但公众对氢能的安全隐患依然心存疑虑。为什么行业发展到现在，这个问题还没有被彻底解决？
大家的顾虑是真实存在的。即便是在上海这样的城市，我们把产品用在自行车、外卖骑手上，大家对氢仍然有不了解、甚至误解。因为氢最早进入大众视野，很多人联想到的是氢弹等概念，所以顾虑肯定存在。
首先要澄清：我们用的是氢分子的化学能，和氢弹的核能完全不是一个层次，两者完全不是一回事。但这种认知壁垒需要时间去消除。
我认为打通这种认知壁垒最好的方式，还是我们自己拿出经过实践验证安全可靠的系统。老百姓真正使用多次、有真实体验，再结合大数据，自然会建立认知。所以最终还是要我们自己把问题解决好。
我们现在的成果，也得益于整个行业的共同努力。简单说：我们在与人直接接触的场景中，已经不再使用高压氢瓶，而是采用固态储氢方案，这是供应链上下游很多企业共同努力的结果。
在此基础上，我们又在安全性、使用便利性上做了改进。首先，氢从高压变低压，这是安全上的巨大保障。
氢真正的风险主要两点：
1. 化学性质活泼，易燃易爆。但在户外这个问题其实很容易规避，因为氢分子极小，逃逸速度极快，不容易聚集持续燃烧，这一点和锂电池有很大区别。燃料本身会快速脱离现场，不存在长时间燃烧的问题。
2. 核心问题就是高压。高压瓶在与人密切接触的场景，确实存在潜在风险，这一点我们用固态储氢规避。
这里也可以提一下，我们提出先氢后醇的技术路线。氢本质是燃料，如果把甲醇或其他醇类作为储氢载体，使用醇类燃料会比氢更安全，这是下一步方向。目前固态储氢已经是很大的进步。
除此之外，燃料电池本身在安全性、使用可靠性上还有很多问题，我们通过物理、化学乃至电控的方式做进一步规避。最终目的，还是拿出经过实验验证的安全产品，回应用户顾虑，这也是我们的方向。
空天界：晶擎能源的小型燃料电池堆，和我们生活中常见的燃料电池相比，本质上有什么不同？
从物理化学基础上讲，没有不同：最终都是从燃料中把自由电子提取出来，是电化学过程，原理一致。
但实际应用上差别非常大。早期国内主推的燃料电池，比如大巴、重卡等，对重量、体积宽容度很高，设备可以做得很大。燃料电池本身是一个相对“娇贵”的电化学过程，大系统、宽松场景下，可以加装很多辅助设备，也就是我们常说的BOP（辅助系统），让燃料电池一直在舒适区工作。
尤其是做小系统，再配一整套完整BOP，从空间、重量到成本都不现实。这就逼着燃料电池近乎“裸奔”，去掉各种保护，但性能要求还必须达标。在这样苛刻的条件下，还要让燃料电池工作稳定、表现优异、成本可控，对整个系统设计、材料等各方面都带来巨大挑战，某种程度上难度更高。
空天界：您提出了"先氢后醇"的技术路线，是基于怎样的市场需求做出的这种布局选择？
从我个人研发和工业经验来说，其实是倒过来的：我先做天然气发电，再做醇类发电，再做氢。我们现在提出先氢后醇，是基于产业发展阶段和自身发展节奏确定的方向。
简单讲有两点原因：氢燃料电池系统相对更简单氢分子更简单，直接从中提取电子，比从甲醇、甲烷里脱碳、取电子要简单。
我们始终认为：做出一个样品不稀奇，做出一个能被产业、用户真正用好、接受的产品，是完全不同的境界。所以第一步，我们先把小型化、“裸奔”状态的燃料电池做好，这里面已经有大量工作。
场景适配性不同醇类系统相对更重，更适合稍大型场景。比如无人机：小型无人机用氢更合适；一旦到载人飞行器（eVTOL）等更大平台，我们经过严谨测算，甲醇优势极大。但在小型平台上，这些优势反而会变成劣势。包括车辆也是：小型车搭载甲醇系统难度很大，车辆更大以后，甲醇优势才能体现。
基于自身发展节奏和新能源产业循序渐进的规律，我们提出先氢后醇。两者并不矛盾，很多技术积累是相通的。
空天界：传统动力方案可能面临续航短、环境适应性差或成本高的问题。晶擎能源的燃料电池系统具体做了哪些优化来解决这些问题？能给客户带来哪些实际的使用价值？作为一款专属动力解决方案，它的核心基础能力是什么？
我们还是回到能量密度。提供能量不稀奇，关键是以最小重量代价提供能量，转化成技术语言就是能量密度。
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氢：约30度/公斤以上，从0.2度到30多度，几乎有100倍差距；
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也就是说，分子级储能的天花板极高。从这个角度，氢燃料电池系统本身还有巨大提升空间。我们目前能做到锂电池的2～3倍，距离分子理论能量密度仍有巨大差距，当然实际使用要考虑安全、便捷性，必然会打折扣。
比如我们现在的固态储氢技术，储氢率仍有很大提升空间，但技术刚刚起步。我们相信还有很大突破空间，底气就来自于：理论天花板太高，我们现在只用到了100倍里的百分之几，上升空间非常大。
至于核心基础能力，说到底还是：对物理化学本质的理解能力+用材料实现突破的能力。
我讲得更直白一点：燃料电池从分子里取电子，不是单一步骤：先要把氢释放出来，再与质子分离，电子还要跨越很多材料、界面，最终才能到负载。这条长链里有无数物理化学过程，每一步都可能成为陷阱。
首先你要认知到问题在哪里，知道有哪些坑、哪些坎会让电子损耗或转化为其他能量，这是认知过程；其次要用材料方法解决问题，过程中还需要量化模拟；最后还要找到工业化、低成本的实现方案。
这是非常难的。我们每天都要解决很多问题，如果没有这种认知，可能会觉得“没有问题”，今天重复昨天。差别就在于：我们每天都看到问题，每天都看到提升路径，希望最终迭代出更好的产品。
空天界：在常规使用场景之外，在极端低温或高海拔等恶劣环境下，晶擎能源的电池系统表现如何呢？
坦白讲，我们还没有经历过真正最严酷的极端环境考验。但在一些应用场景中已获得相关数据：比如无人机在较高海拔飞行，冬季环境，我们也把燃料电池放入低温环境柜做过测试。
从现有数据看，它低温表现远好于锂电池。但严格来说，在高温、真正超低温环境下，我们还没有形成系统化数据，这部分我们会在后续真实补全。
空天界：在针对两轮车、机器人、无人机这些差异化极强的场景进行设计时，具体是如何进行选型和适配的？能否给我们举一两个具体的产品案例？
我以两轮车为例，它非常现实，反馈也非常及时。至少有两方面挑战：
1. 全天候使用。低温是挑战，高温同样是挑战；雨天、高湿环境，对我刚才说的这种“裸奔”状态的燃料电池考验非常大，我们必须根据使用场景不断调整。
2. 使用习惯与工况挑战。外卖骑手车辆启停极其频繁；跑长途物流的，则更看重巡航稳定性；城市内穿梭则不断启停、抢时间、瞬时功率需求高。这种工况对燃料电池系统是另一层面的挑战。
对我们来说很简单：针对每一个场景，提供可靠、可每日使用的产品。
空天界：您是如何实现高效轻量化的小型燃料电池堆的呢？都有哪些核心技术？
我们当时就是想挑战自行车乃至更小平台的应用。在极致小型化过程中，对燃料电池既有友好的一面，也有巨大挑战。
更具体地说：
做小，燃料供应体系必须同步小型化；
热管理体系也要同步小型化，热边界完全不同；
工艺体系也要改变。
整个过程不是做不到，而是每一个解决方案都有挑战。但结果很有价值：我们在小型化过程中，总结出了尺度规律。很多事情并不是简单地“从大到小、从小到大”线性缩放，里面涉及很多非线性过程，尺度规律并非完全线性。这个过程给了我们大量原始数据。
客观上，小型化经验对我们现在做机器人非常有帮助，因为机器人可安放燃料电池的空间非常有限；同时，对各类形态无人机，我们的小型化处理方法也是很好的技术储备。今年大家会看到，我们去年年底完成的超小型化技术成果会逐步转化落地。
空天界：晶擎的产品线横跨氢燃料电池和甲醇燃料电池两类，二者在核心性能、使用成本、储运难度上的差异是什么？
我们现在可以说解决了氢燃料电池部分实际应用和成本问题，但如果用甲醇，挑战仍然存在：
一方面，我们自身要把甲醇系统同样做小、做便宜、做轻便、做易用；
另一方面，甲醇是一个体系化问题，储运体系也要重新构建。
从某种程度上讲，甲醇在储运上更有优势：常温常压下是液态，储运方便。但甲醇也面临工业端、民用端的安全规范与普及问题，需要整个产业链、国家政策配套，还有很多工作要做。
空天界：公司利用氢动力两轮车进行了海量数据验证。这种“实践迭代”的模式，为燃料电池系统的可靠性提升和成本优化，带来了哪些具体的经验和支撑？
我们真正做两轮车的时间并没有那么早。刚成立时做了很多甲醇方向，之后先做低空经济、无人机，真正切入两轮车时间并不长，但数据量确实非常大：
1. 可靠性。真实应用场景会倒逼企业考虑各种极端情况：涉水、颠簸、恶劣天气等，这些都是实验室想象不到的。这对设计、材料改性都提供了极强的反馈机制，是非常好的技术迭代。无人机遇到大风、突发状况，逻辑是一样的，燃料电池动力系统不能掉链子。这个迭代过程对可靠性的提升显而易见。
2. 成本优化。我们必须对标锂电池，要让老百姓用得起，就必须降成本。我们主要从几个方面着手：
系统设计简化，去除冗余，同时用软硬件方法做性能补偿；
材料体系优化，也需要产业界配套；
定制化工艺路线，适配批量生产，提前为大规模制造、降成本做布局。
真实项目推进，倒逼我们把工业化降成本方案提前落地，这是非常正向的反馈。
空天界：国家工信部揭榜挂帅任务提出到2026年实现1.5万台燃料电池共享自行车投放，晶擎如何看待这一政策信号所释放的市场空间？
政策对整个行业的促进非常大。我们当时的考虑更加平民化、更草根：任何技术最终要被应用，无论是机器人、无人机还是车辆，都必须经过底层、真实、海量的应用迭代。包括内燃机，也是经过大量草根应用迭代过来的。我们当时只是愿意去趟这条路。
您提到的方向非常正确：此前燃料电池发展更多是自上而下：大巴、重卡，应用很好，但对基建要求极高，需要先建成完善的高压氢体系再推动。而我们采用的技术可靠、可大规模生产、低成本，包括供氢系统也相对低成本有可能自下而上发展，以市场化、草根化的应用来推动技术，对行业发展是有利的。
空天界：那您觉得目前国内燃料电池领域的竞争激烈吗？整体产业链上下游成熟度如何呢？
中国这两年在燃料电池领域取得的成绩非常大。放眼全球，我们在产业链完整度、成本控制、技术推进上都有目共睹，做得非常好。
我的意思是：如果能在大众化应用上进一步放开、做起来，对整个氢经济的推动会更加可观。
空天界：燃料电池研发投入大、周期长。在创业和研发过程中，团队是如何保持定力，并一步步将新的技术转化为产品的？
我之前也做过其他工作，但燃料电池领域确实深耕较久，从天然气发电到甲醇，再到现在的氢。
1. 自知之明。燃料电池做演示、做样品不难，几百年前就可以实现；但真正做成可用的能源系统，目前全世界都还没有完全成功，仍然任重道远。
2. 感谢股东支持，股东志同道合、对行业有充分认知；也感谢团队，大家像我刚才说的，每天解决问题，都清楚路还很长，需要一步一步走。
另外，上海市政府也以专项形式给了我们实际帮助。所以这不是我一个人的定力，是我们顺应发展规律，感谢各方资源与支持。
空天界：从实验室的技术验证到实际产品的规模化交付，公司建立了怎样的质量保障体系？其中最关键的环节是什么？
1. 创新产品研发阶段的安全保障。目前只能基于两点：
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认知：通过计算能量密度、焓值、反应速率等，可以提前规避很多潜在风险，认知决定了我们对安全的预判；
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测试仪器：包括商用仪器和我们自研的个性化测试设备，用数据保证安全，并预留冗余度。
2. 批量化生产的安全保障。这是更大的挑战，我们还没有完全走完，但已经提前布局：
在结构设计、工艺路线设计上，我们一定会优先选择未来可批量、可安全批量生产的方案。
空天界：公司现阶段围绕燃料电池核心产品，规划了怎样的商业模式？主要服务于哪些类型的客户群体？以何种形式交付？
这是我们整个团队一直在不断学习的事情，目前还没有完全固定的路径。我只能笼统地讲，商业模式的基础，是产品能被接受，包括三点：
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使用简便性，老百姓不愿意为使用增加太多步骤，这是我们必须解决的；
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成本可接受，包括产品本身降本，以及氢的供应、储运、运营体系闭环。
这方面也要感谢股东，有股东在积极推动供氢、运氢、运营环节，我们在联合上下游一起打造闭环。
现在有一点可以乐观：氢的成本在持续下降；我们系统成本在下降；产品在全生命周期、高循环可靠性上具备综合优势。
在这三个因素叠加下，我们已经看到商业化落地、真正运营起来的可能性，并且有数据支撑。这对整个产业都是乐观的一面。但即便如此，路仍然很长，我不想给大家一种“氢能马上就要爆发”的印象，还有大量工作要做，但方向和出路已经清晰。
空天界：晶擎已经在两轮车、机器人、便携电源、无人机等多个方向落地业务。接下来在市场布局上，有没有哪些关键的节点和规划？团队接下来的重心是什么？
今年的目标之一，是在成熟、可规模化的应用场景上提升规模，这对产品验证、工业化布局、批量制造布局都是关键一步。
针对特种无人机项目，和上海市政府支持的机器人项目，我们要做的不只是单点技术突破，而是从场景可接纳、系统可落地的维度实现整体突破。
空天界：面向未来三到五年，晶擎在产品迭代、技术储备和团队建设上还有哪些目标？
产品和技术规划现在比以前清晰很多：路线上坚持先氢后醇，在无人机、机器人、车辆等方向都有明确布局。
团队建设和迭代方面，我首先希望做到的是：在新的发展阶段，引入更专业的市场、销售、管理人才替代我目前承担的部分职能，让专业的人做专业的事。我本人则可以更专注于技术生成相关工作。
同时，整个管理体系、融资、团队建设还有很多工作要做，以匹配技术、产品、商业的发展节奏。
空天界：公司是否有进一步的融资计划？如果融资，资金将主要用于哪些方向？希望吸引什么样的合作伙伴？
之前主要是创始人团队和志同道合的股东在投入支持发展，但现在我们到了一个新阶段，需要机构投资者、成熟投资机构一起共谋发展，这是我们正在规划中的。
资金用途非常明确：
把已沉淀技术转化为工业生产能力，需要资金支持；
市场进一步推广，扩充专业市场、销售团队；
研发持续投入。
快速发展需要合适的投资方合作。我们比较看重的合作机构：
空天界：最后想请您分享一下获奖感言，我们留作纪念！
其实谈不上什么获奖感言，我就说说自己最真实的感受。今天和您的交流，我能真切感受到，你们非常专业，而且你们关注的方向、对企业发展的理解，和我们自身的发展思路、追求高度契合。我相信，你们是在踏踏实实地为企业服务，是真正和我们站在一起、共谋发展的。
对我个人而言，能不能获奖其实并不是最重要的事。但能有这样一次交流机会，大家坐在一起，坦诚探讨行业与未来，我内心非常珍惜，也十分感谢。
能够有这样一个平台，把企业、投资和社会关注凝聚在一起，做的是一件非常正向、非常有意义的事。为此，我由衷地向你们表示感谢。
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