第五届国际氢能与燃料电池大会开幕 骥翀氢能将建2000台中试基地

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第五届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC2020)于9月14日-16日在上海汽车会展中心举办。此次展会出展企业达124家,涉及产品涵盖氢能燃料电池汽车、制储氢设备及氢能基础设施建设、燃料电池堆和系统集成、关键零部件和原材料4大类别。在众多参展企业中,上海骥翀氢能科技有限公司(下称“骥翀氢能”)因携拥有自主知识产权的行业最大功率金属板电堆亮相而备受关注。


第五届国际氢能与燃料电池大会开幕 骥翀氢能将建2000台中试基地


今年,骥翀氢能在大功率金属板电堆开发上取得重大突破,单堆功率达到143kW。这一成果据悉是在骥翀氢能在所研发的第一代电堆MH170单堆功率137kW的基础上进行优化的成果。该电堆由370节单池构成,双极板、膜电极等电堆关键部件均为国产,裸堆最大输出功率密度达到4.7kW/L、4.0kW/kg。


近年来,尽管氢燃料电池行业发展迅速,但受产业各环节技术瓶颈限制,当前市场上的电堆性能多集中在30kW-60kW,超过110kW的应用都寥寥无几。骥翀氢能却先后将燃料电池单堆功率纪录提升至137kW、143kW,创始人兼总经理付宇博士展会现场告诉高工氢电,这得益于以下两个方面:


1、成体系的电堆正向设计


团队通过成体系的电堆正向设计,在多反应要素耦合的复杂条件下保证了反应气体、质子、电子、水、热等的顺利传递、分配、反应和排出。在电堆性能方面,提升了高电流密度下电堆的气体传质能力,降低了电池内阻,进而提升了电堆局部电化学性能、单池分布均匀性和单池间的一致性。


第五届国际氢能与燃料电池大会开幕 骥翀氢能将建2000台中试基地


同时,合理的结构设计降低了电堆流体阻力,进而降低了对入口空气压力的要求,可适合更广泛的空压机选型;同时也降低了对空气增湿的要求,使电堆更适合干态操作,降低了系统匹配难度和成本。


2、成熟的高品质工艺保障


除了设计,高品质的工艺同样重要。产品实现能力是工艺能力、装备能力和工程师团队实操经验的综合体现。在金属板制造方面,骥翀氢能与国内最早从业且工程经验最为丰富的金属板激光焊接专业公司深圳众为,以及拥有金属板涂层专业团队的常州翊迈达成合作。同时还与具有10年经验的冲压公司建立战略合作伙伴关系。


此外,在电堆密封及膜电极方面,骥翀氢能的合作伙伴均处行业前列。


高品质的成熟工艺,保障了关键部件质量,以及数百节单池之间的一致性,有助于提升电堆性能与可靠性。


再加上骥翀本身的团队就是一支在氢燃料电池研发行业从业二十余年的队伍,核心团队更是国内为数不多的“完整经历了车用电堆产品基础研究、产业化和国际合作”的工程化团队,这在一定程度上都推动了骥翀氢能在产品上更新迭代能力。


“摇篮”孕育的创业团队


据了解,公司核心团队来自于“中国燃料电池摇篮”中科院大连化学物理研究所,以及燃料电池及氢源技术国家工程研究中心等电堆开发“国家队”,80%的成员都是硕士以上学历,平均有7-8年的行业经验。目前,团队围绕产品申报了30项专利,其中13项已获授权。


此次发布的MH170作为骥翀氢能第一代产品,定位于国内一流金属板电堆,具有比功率密度高、寿命与可靠性高、低温自启动能力强、量产成本低等优势,助力我国氢燃料汽车核心部件打破进口瓶颈,目前已与某燃料电池系统头部企业达成合作协议。


付宇表示,随着第一代产品的交付应用,骥翀氢能计划于2个月后上市升级版电堆产品,单位面积的功率密度将从0.9瓦每平方厘米提升到1.2瓦每平方厘米,单堆最大输出功率从100千瓦提升到130千瓦以上。未来的第二代产品,将进一步提升到1.5瓦每平方厘米,单堆最大输出功率提升到160千瓦以上,并且成本也将进一步降低。


氢燃料电池车“三步走”


“氢燃料电池,被认为是汽车动力的‘终极解决方案’。”付宇告诉记者,氢燃料电池可以不需要经过“燃烧”,就能通过电化学反应直接把氢燃料中的化学能变成电能,同时生成水,是零污染零排放的“未来能源”。


“氢燃料车虽然起步较晚,但增速很快。目前,每年以100%或者更高的速度快速增长。国内增速高于国外。”付宇说。


在付宇看来,氢燃料电池的应用前景可期。他表示,前期主要应用在物流车上,在政策要求一定比例的新能源车的情况下,“由于物流运输对续航里程和载重量等方面的高要求,氢能源车将迅速抢占这部分市场。”


燃料电池的下一个应用领域是重型卡车。“存量占不到20%的重型卡车,贡献了60%以上的大气污染”付宇表示,在重型卡车上,锂电的劣势进一步放大,燃料电池将是唯一的解决方案。


未来,通过这部分应用,燃料电池的价值将得到充分体现,产品逐步验证成熟,形成规模,成本也将降至合理水平。在此基础上,燃料电池将会在乘用车上大规模应用,“当然,走到这一步还需突破加氢站等基础设施数量不足的问题。”付宇坦言。


“未来能源”风口正劲


4月10日,国家能源局发布中华人民共和国能源法(征求意见稿)。其中,“能源”的定义为:产生热能、机械能、电能、核能和化学能等能量的资源,主要包括煤炭、石油、天然气(含页岩气、煤层气、生物天然气等)、核能、氢能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、电力和热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。


“这是氢能首次被列入我国的能源体系,并且排在风能和太阳能之前。”付宇解释,在这之前,氢还是被按照“危险化学品”来管理的。


氢能,将有助于解决国家对化石能源的依赖,达到节能减排的目标。付宇表示,“当前,日本、韩国等正在建设氢能社会,欧洲则规划建立碳平衡的能源体系,氢能在我国的战略地位也越来越重要。”


2016年,中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中预计,2020年、2025年和2030年,中国燃料电池汽车的规模将分别达到5000辆、5万辆以及百万辆。


当前,燃料电池车全国保有量为6000余辆。显然,实际情况比之前预计的还要稍快些。“中国汽车市场是一个每年产销两千多万辆的万亿级市场,当技术和各方面的资源结合在一起,将会迸发出巨大的能量。”付宇说。


文章来源: 高工氢电

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