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深耕30年 高性能产品打开氢能利用空间

时间:2020-07-07来源:未知 作者:北汽新能源电动汽车品点击:
中汽研汽车检讨中心(天津)有限公司(以下简称查验中心)的测试后果显示,我们研发的40千瓦车用金属双极板水冷电堆产物,在体积功率密度、大电流持续不变放电能力、单元单子面积放电电流密度等要害焦点手艺指标上,高出丰田、本田、现代等国际主流车企的产
深耕30年 高性能产品打开氢能利用空间

  “中汽研汽车检讨中心(天津)有限公司(以下简称查验中心)的测试后果显示,我们研发的40千瓦车用金属双极板水冷电堆产物,在体积功率密度、大电流持续不变放电能力、单元单子面积放电电流密度等要害焦点手艺指标上,高出丰田、本田、现代等国际主流车企的产物。”7月3日,清华大学核能与新能源手艺研究院毛宗强传授对科技日报记者暗示。

  磨练中心6月初的这一纸测试认定书,是73岁的毛宗强率领团队在氢能源范畴深耕近30年的成就单。业内专家透露,这标记着该项手艺已从产物开发迈入规模化成长阶段,而该手艺的冲破,在我国氢能工业的成长进程上,有着里程碑式的意义。

  缺乏自立常识产权的产物

  什么是金属双极板水冷电堆手艺,它对燃料电池车成长有何意义?

  毛宗强说,电堆是氢气发生电化学反映的场合,是构成燃料电池的最根蒂、最关头的部件。电堆之于氢能经济的主要性,相当于中央处理器(CPU)在信息财产中的地位。

  “燃料电池有许多种手艺路径,计较适用于车辆的是质子交流膜燃料电池(PEMFC),PEMFC首要有两种实现体式,即石墨双极板和金属双极板水冷电堆手艺。”毛宗强介绍道。

  石墨双极板是多年前加拿大巴拉德公司开发的手艺。但因为巴拉德不是汽车企业,毛宗强说,丰田等日本车企考虑到整车开发的需求,在第一代石墨双极板水冷电堆之后,改变了石墨堆应用于整车的手艺方案,投入巨资,开展在低温启动、体积与功率和成本等方面更具优势的金属双极板水冷电堆的开发工作。颠末快要30年,丰田于2014年岁尾率先推出采用金属双极板水冷电堆手艺的燃料电池汽车,实现了燃料电池乘用车的家当化。

  “近年来,跟着中国氢能源家当的成长,国内企业也纷纷对准金属双极板水冷电堆手艺。”毛宗强说,部门企业也推出了一些手艺和产物,但从公开数据看,其机能离先辈水平还有必然差距,电堆单元单子面积放电功率很难冲破每平方厘米1.0瓦,生产成本居高不下,“40千瓦车用金属双极板水冷电堆产物研发出来前,国内仍然缺乏常识产权和焦点手艺完全自立可控的金属双极板水冷电堆产物”。

  不尽早赶上差距会越来越大

  这是因为,燃料电池的研发是个难度极高的活儿。

  毛宗强阐明,电堆设计要实现回响物质的传输、水热办理和发生的电流之间能彼此协同工作,需要膜电极等根蒂材料的配套,对零部件的加工工艺和加工精度要求也极高。

  “因为起步较晚,中国企业与国际先辈水平有较大的差距。”毛宗强说,国外手艺领先的企业堆集了海量的数据,确立和完美了本身的产物大数据系统,并将积聚的大数据应用于产物的设计,“若是不尽早赶上,将来差距可能会越来越大”。

  自1993年进入氢能研究范畴,毛宗强率领团队一向专注于膜电极等最根基的研究。“我们的金属双极板水冷电堆手艺能取得冲破,首要是改善了金属板的设计,极大提高了机能。”毛宗强说。

  毛宗强团队紧紧抓住电堆和掌握策略这两大焦点手艺作为冲破口。在产物开发过程中,各项要害手艺指标周全对标国际标杆企业的产物,形成了具有完全自立常识产权和全套焦点手艺的氢燃料电池金属双极板水冷电堆的手艺系统,具备了自立开发和迭代改良电堆的能力。

  已经具备规模化生产的前提

  为了加速手艺推广应用,毛宗强客岁成立了北京嘉清爽能源科技公司(以下简称嘉清爽能源),这也是北京市大兴区当局重点高科技引进项目。

  今朝,嘉清爽能源手艺团队拥有金属双极板、电芯模块化、装堆策略、电堆掌握策略等环节焦点手艺,已经具备自立扶植电堆生产线并进行规模化生产的前提。

  “我们在产物设计、膜电极等要害材料和零部件制备、生产制造工艺等方面,实现了跨越式的提高,这些手艺已可以正式应用于产物。”嘉清爽能源总司理方谋说,这也意味着燃料电池这个要害焦点计谋性家产,在产物级别方面,中国将实现从远远掉队到并驾齐驱、局部领先的计谋性改变。

  方谋介绍,嘉清爽能源团队已与国际知名系统集成厂家杀青合作意向,配合开发氢燃料策动机系统,并将首先应用在大巴车、物流车上,经由上车实验将进一步完成大数据积聚。

  “本年底,将完成年产2000台40千瓦车用金属双极板水冷电堆的生产线扶植,实现电堆产物在叉车、乘用车、物流车等分歧应用场景的工业化应用。”毛宗强透露,同时,将推进单堆100千瓦金属双极板水冷电堆的开发工作,实现100千瓦电堆进入小批量生产,方针市场为大巴、重卡、轨道交通、储能等方面的应用。(本报记者 操秀英)

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