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氢燃料电池汽车零部件下一个风口来临?

时间:2020-07-13来源:未知 作者:新能源车有什么好处点击:
6月上旬,丰田签署和议,结合一汽、春风、广汽、北汽四家汽车企业以及亿华通公司设计在年内成立结合燃料电池系统研发(北京)有限公司。 6月16日,上海骥翀氢能科技有限公司(以下简称骥翀氢能)发布MH170型车用燃料电池金属板电堆升级版,该产物单堆功率137
氢燃料电池汽车零部件下一个风口来临?

  6月上旬,丰田签署和议,结合一汽、春风、广汽、北汽四家汽车企业以及亿华通公司设计在年内成立结合燃料电池系统研发(北京)有限公司。

  6月16日,上海骥翀氢能科技有限公司(以下简称骥翀氢能)发布MH170型车用燃料电池金属板电堆升级版,该产物单堆功率137kW,是国表里燃料电池范畴已知的最大金属板单堆功率。

  当前,尽管国内氢燃料电池汽车零部件供给链尚不敷成熟,但各界却越来越正视。“指导加大氢燃料电池根蒂科研投入,冲破焦点材料和关头部件手艺瓶颈,促进产物国产化;鼓励、鞭策各地随机应变开展氢能示范应用,鞭策大规模家产集群形成;指导社会资源投入,鼓励能源企业牵头竖立不乱、便当、低成本的氢能供给系统;完美尺度律例扶植,加速氢气纳入能源治理系统后的经管细则制订;拟定顶层氢能规划,合理规划加氢站,制订历久不变的燃料电池汽车成长政策。”在本年全国两会上,全国人大代表、长城汽车总裁王凤英再次为成长氢燃料电池财产提出建议。

  国内企业持续起劲

  6月12日,上市不久的美国氢燃料电池汽车创业公司尼古拉市值达到230亿美元,最高点一度达到340亿美元,跨越了福特的市值260亿美元。对于一家产物尚未批量投放市场的新创企业,个中包含的无非是业表里对氢燃料电池汽车的厚望。

  就氢燃料电池汽车家当链而言,丰田是在氢能源范畴投入较大、实力较强的汽车厂商。1992年以来,丰田在燃料电池电堆、高压储氢、燃料系统软件、氢气生成等方面积聚了大量手艺及专利,尤其是在电池电堆和高压储氢手艺方面领先世界。

  在国内燃料电池汽车零部件方面,依然是商用车比乘用车进步。“氢燃料电池汽车零部件整体手艺不敷成熟、推广难度较大、加氢站扶植未便等身分制约了其成长。”中国公路学会客车分会专家委员会委员陈世平在接管记者采访时说,这一洁净能源汽车的成长,应该从零部件起头,加大支撑力度,鞭策其加速成长。

  在国内,最近的氢燃料电池零部件也在不竭前行。“此次与丰田等汽车企业合作,是亿华通‘自立+合作’双运作模式下的一次计谋性路线结构,进一步完美了亿华通‘自立石墨板+国际金属板’双手艺路线。”亿华通公司相关负责人透露,在对国际先辈手艺积极吸取、借鉴与合作的同时,亿华通将持续深化自立石墨板手艺立异,晋升在氢燃料电池手艺尤其是石墨板路线方面的手艺储蓄及产物市场竞争力。

  亿华通公司是清华大学节能与新能源汽车工程中心的家产化实体,也是北京清华工业开发研究院恒久孵化支撑的重点企业。早在14年前,亿华通就结合清华大学承接了国度“863打算”节能与新能源汽车重点专项中的氢燃料电池客车开发,并先后介入了北京奥运会、上海世博会、新加坡首届青奥会等多个世界级重大流动的燃料电池客车示范运营专项。亿华通为福田汽车等整车企业供给燃料电池动员机系统,相关车辆已经在北京、张家口、郑州、上海、姑苏等多地开展贸易化运营,产物实现客车、公交车、物流车、轿车等多元化笼盖。此中,北京与张家口在线运营的近300辆氢燃料电池汽车,履历了高纬度区域冬季低温情况考验,运行状况优越,为2022年北京冬奥会的示范应用供给了手艺保障。

  2018年,亿华通与丰田开展合作。2019年4月,亿华通与丰田结合研发了60kW氢燃料电池动员机。至今,亿华通的氢燃料电池策动机已经笼盖30kW至100kW。

  电堆是电化学回响发生的容器,是燃料电池动力系统的焦点组件。电堆由多个燃料电池构成,焦点部件为双极板和膜电极。电堆工作时,氢气和空气经由管道安排到双极板,由双极板导流平均分派到电极,过程电极支撑体与催化剂接触进行电化学反响。双极板首要分为石墨双极板和金属双极板两种。

  近年来,氢燃料电池行业成长敏捷,但受财产各环节手艺瓶颈限制,当前市场上的电堆机能多集中在30kW至60kW,跨越110kW的应用几乎寥若晨星。若是功率小了,可能机能达不到重卡的应用水平。骥翀氢能的130KW以上的金属板电堆应用在重卡上,国表里尚不多见。

  “137KW的单堆功率,完全能够‘落地’7.5米的物流车、8.5至12米的公交车。这意味着国内的氢燃料商用车市场不再局限于政策补助,而是真正的知足需求。”骥翀氢能创始人付宇介绍,功率大,意味着动力更足、应用范畴更广。别的,功率密度高,意味着电池体积更小、更便利汽车厂商做系统集成。

  骥翀氢能的上述产物,采用的是金属双极板路线。当前,国外主流厂商也大多采用此路线。凭据骥翀氢能成长规划,2020年公司完成中试基地一期,首要功能为制造双极板及电堆中试线;2021年完成中试基地二期,首要功能为双极板及电堆中试线全新工艺升级;2022年至2023年,完成量产基地,该基田主要功能为电堆及枢纽部件批量制造。

  亟待解决的手艺问题

  当前,国内氢燃料电池供给链固然在一些“点”上有所冲破,但整体成长仍然较慢。

  “国内氢燃料电池供给链成长对照慢,与一些环节上存在手艺问题、成本居高不下、撑持政策不到位等都有必然关系。”中国公路学会客车分会高级手艺参谋裴志浩在接管《中国汽车报》记者采访时默示,慢慢解决一些瓶颈问题,才能加快氢燃料电池汽车零部件行业成长。

  氢燃料电池经由氢气和氧气间的电化学反映,将化学能改变为电能。当前,国内生产的氢燃料电池大多只能使用2000小时至3000小时,效率只有40%。中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉院士透露,国外氢燃料电池产物使用刻日比国内产物更长,国内还要解决燃料电池成本问题。要实现燃料电池大面积应用,必需解决造价高和行驶费用高的问题。

  价钱高的泉源之一是催化剂含铂量高。在氢燃料发电的过程中,需要用到含铂催化剂,但铂金属于贵金属。在丰田,其氢燃料电池车Mirai每辆车用铂20克,约合0.17g/kW。是以,经由手艺提高,不竭降低铂金属使用量,也是降低氢燃料电池汽车使用成本的途径之一。

  解决氢燃料电池焦点组件的手艺难关,国内的企业与科研单元单子正在合作攻关。上海交通大学、新源动力股份有限公司、上汽集团和上海治臻新能源装备有限公司配合研发的“高功率密度燃料电池薄型金属双极板及批量化周详制造手艺”获得2019年度上海市手艺发现奖特等奖。平日状况下,电堆占燃料电池系统60%的成本及整车30%的成本,成为燃料电池汽车降低成本的主要路径。

  “因为氢燃料电池汽车对于大功率、长距离、低成本的要求,燃料电池电堆成长趋势应该是从本来增程式或小功率向全功率模式改变。”该专项负责人、上海交通大学机械与动力工程学院传授来新民告诉记者,历经十余年研究,发现了薄型金属双极板“两板三场”新布局。基于该布局,氢、氧、水流场的新型安排形式,缔造出第三代12款金属双极板。这是业界首个400片115kW大功率车用电堆,实现了燃料电池汽车的全功率驱动,加一次氢气,能够续驶600公里。“这只是中国氢能源燃料电池汽车成长的一步。”来新民表现,要在新能源汽车上真正实现弯道超车,还需要在多个部件、材料、系统上有更大的冲破。

  当前,固然氢能源推广逐渐形成更多共识,既能达到零排放的低碳环保,又能如同汽油车一般没有续驶里程焦虑,但受零部件手艺、根本措施等前提制约,氢能源未能大规模普及。国内氢燃料电池汽车累计销量依然有限,加氢站也仅稀有十座。同时,氢燃料电池汽车推广应用的范畴首要在公交、物流等范畴。

  王凤英认为,国内氢能家当集群未形陋习模化,氢能供给系统尚不不乱,焦点材料和枢纽零部件手艺尚不成熟,氢能工业得不到快速且健全的成长。其实,这些问题也是业内专家、学者和企业家的遍及共识。

  成长前景值得等候

  当前,开发氢能、燃料电池等新一代能源手艺,已成为国度立异驱动成长计谋的主要内容之一。近年来,国度积极鞭策充电、加氢等举措扶植,鞭策氢燃料电池行业进入快速成长期。各地积极出台政策加以跟进,全力支撑氢燃料电池车成长。

  至今,全国有20多个省发布了氢能家当成长规划,在长三角、珠三角、京津冀等地域,氢能已经有一些小规模示范应用。一些处所形成了制备、储运、加注燃料电池和下流应用的完整财产链。日前发布的《北京市加速新型根蒂举措扶植动作方案(2020年至2022年)》提出,索求推进氢燃料电池等绿色先辈手艺在特定边缘数据中心试点应用,打造国内领先的氢燃料电池汽车家当试点示范城市。《天津市氢能家当成长动作方案(2020年至2022年)》提出,天津市将构建手艺、家当、应用融合成长的氢能家产生态圈;到2022年,氢能财产总产值冲破150亿元;在手艺工业方面,到2022年,培养和引进一批氢气制备和储运、氢燃料电池制造、科技研发和配套办事等企业,引进培养2至3家在氢燃料电池及焦点零部件、动力系统集成、磨练检测等范畴具有国际竞争力的优势企业,积极争夺国度有关氢能家产集群的试点,初步形成氢能全家当链成长款式。

  鉴于氢燃料电池汽车优秀的环保机能,国内各方面的撑持力度也在慢慢加大。近日,工信部公示的第333批《道路灵活车辆生产企业及产物通知》显示,个中有79个产物是氢燃料电池汽车相关产物。

  同时,在慢慢健全的政策撑持下,我国新能源汽车财产迎来新的成长机缘。颠末多年起劲,我国新能源汽车财产手艺水平显著晋升,家当系统日趋完美,新能源汽车产销量、保有量延续四年居世界首位。据中国汽车工程学会展望,我国氢燃料电池汽车保有量将在2020年达到1万辆,2025年达到10万辆,2030年达到100万辆。“这些都给氢燃料电池汽车及其零部件成长带来新的机会。”裴志浩认为。

  切实,国内企业也在不竭向氢燃料电池汽车零部件发力。长城汽车在氢能源手艺范畴结构较早,已组建起一支600人的氢能、燃料电池系统及整车手艺研发团队,由来自德国、英国、韩国、日本、美国和中国本土的行业专业人士构成,大多数拥有十年以上燃料电池、储氢、加氢、制氢、运氢手艺、整车集成等范畴工作经验。长城汽车在相关零部件方面的规划,是集中对膜电极、Ⅳ型70MPa储氢瓶、高集成度的瓶口阀和减压阀等焦点零部件进行手艺攻关。此中,膜电极、瓶口阀和减压阀将在本年内具备小批量生产能力,后期还将推出燃料电池电堆、储氢瓶等产物。

  同时,早在2018年8月,长城汽车就收购上海燃料电池汽车动力系统有限公司51%股权并实现完全控股。上燃动力研发的乘用车85kW氢燃料电池系统,2020年将配装长城氢燃料电池样车。这套系统的净输出峰值功率达到85kW,系统最高效率达到60%,冷启动温度或许低至-30℃,体积比功率大于700W/L。

  2019年4月长城汽车投资4.5亿元在上海成立的未势能源科技有限公司定位于燃料电池汽车零部件生产商和系统集成商,是其打造氢燃料电池汽车供给链的又一主要载体。

  本年3月,上汽集团旗下上海捷氢科技有限公司(以下简称捷氢科技)燃料电池专项在上海开工扶植。据介绍,捷氢科技对峙自立开发,把握燃料电池电堆、系统等焦点要害手艺,具备完整的自立常识产权,当前累计介入15项燃料电池国标制订,发布7项燃料电池汽车企业尺度、350项燃料电池相关范畴专利。配装捷氢科技燃料电池的上汽荣威950燃料电池轿车是国内惟一一款实现布告、发卖和上牌的燃料电池乘用车,也是国内首款应用70MPa储氢系统的燃料电池车型。其一期项目规划在2021年8月投产,将达到1.2万台(套)燃料电池电堆和系统的产能,估计2024年实现产值12亿元。“该项目开工将进一步补全公司的研发、制造能力,并将过程规模化、批量化进一步优化产物成本、晋升产物质量,加快上汽燃料电池产物工业化历程。”捷氢科技相关负责人透露。

  当前,潍柴动力持续高度正视氢能源买卖结构,络续加大相关的要害焦点零部件研发投入,已承担国度新能源汽车重点专项“氢燃料电池策动机及商用车家产化手艺与应用”及山东省多个新旧动能转换重大项目,正在加速产物贸易化和工程化落地。同时,公司已投资加拿大巴拉德动力系统有限公司和英国锡里斯动力控股有限公司,加快结构氢燃料电池和固态氧化物燃料电池买卖。

  业内专家认为,当前,汽车企业加快结构氢燃料电池汽车市场,要害手艺逐渐取得冲破,成本下降路径清楚,将来有望被市场接管。在焦点零部件范畴,越来越多的汽车企业起头经由兼收并购或者股权投资等体式结构具有手艺壁垒的燃料电池家当链企业,占领市场先机。在国内汽车企业加码鞭策燃料电池汽车枢纽零部件手艺及家产化前进的同时,具备领先手艺的丰田汽车也改变策略,加紧开拓中国市场。“这无异于将加剧国内氢燃料电池汽车及其零部件的市场竞争。”陈世平认为,国内零部件企业更应该下功夫,加快相关零部件研发及应用。

  在氢燃料电池范畴,国际氢能委员会呈报显示,到2050年,全球氢气需求将达到5.6亿吨,氢燃料电池将在交通、电力、供热等范畴饰演主要脚色,氢能将占人类能源消费的18%。在氢能应用的浩瀚范畴中,交通运输范畴将率先具备成本竞争力。

  “整个氢燃料电池汽车系统成长需要有国度计谋规划。”衣宝廉认为,国度该当成立氢燃料电池汽车重大专项,而不是像目下将其包含在电动汽车重大专项,此中包罗氢能的制备运输等,并把氢能的各类用途都放进去,把氢能的应用先做起来,如许才能鞭策氢燃料电池汽车家当成长。

  记者感言:氢燃料汽车零部件肩上的担子并不轻

  最近,氢燃料电池汽车在全球局限内获得了更多、更普遍的正视。与世界前辈水平比拟,国内相关零部件的差距很大。实际的氢燃料电池汽车工业成长需求却日益紧迫。这就需要相关零部件企业尽快提拔手艺水平,不休起劲解决亏弱环节、补齐短板、消弭瓶颈、加速成长。

  首先,要抓住新的市场带来的新需求、新机缘。中国是世界最大的新能源汽车市场。正因如斯,丰田、宝马等跨国氢燃料电池汽车企业都把氢燃料电池市场结构的重点放在中国。迩来,丰田更是先行一步,拿出2亿元与一汽等五家企业配合建议成立“结合燃料电池系统研发(北京)有限公司”,而且已经与亿华通、福田等企业联手,在氢燃料电池、策动机等方面开展合作,无疑是对抢占市场先机布满信念的表示。在如许的状况下,国内氢燃料电池零部件企业更应该认清实际,找准本身的位置,勉力应有的一块蛋糕。

  其次,要找准衰弱环节,进行手艺攻关,储蓄前步履力。就实际而言,国内氢燃料电池相关零部件成长并不尽如人意。好比,氢燃料电池的耐用性、效率和加氢站的扶植以及储氢、运氢的相关手艺贮备不足,与丰田等跨国公司比拟差距很大。是以,国内相关企业该当容身实际,制订攻关设计,卖力组织力量,开展产学研合作,加大手艺立异力度,一方面出力冲破领先手艺,另一方面补齐根本手艺的不足,打造完整的氢燃料电池供给链、家产链,慢慢做大做强。

  第三,要积极介入市场竞争,起劲拓展市场空间。近年来,固然国内氢燃料电池零部件行业还存在不平衡、不健全、不完美、不配套等问题,但跟着氢燃料电池汽车的优势逐渐增多,国内对这一行业的正视水平、政策撑持力度也慢慢增加,国度层面、处所层面先后出台了一系列支撑政策,鞭策着氢燃料电池家当加速成长。在日趋势好的靠山下,氢燃料电池供给链上的企业应充裕哄骗政策机会、市场机缘、手艺机会,在新的“风口”光降之际,自动结构,加速成长,抢占先机,在竞争中博得先机,博得市场,博得将来。

  总之,国内氢燃料电池零部件行业该当自强不息,不懈勉力,要跟上国际进步潮水,跟上市场成长节奏,跟上手艺立异措施,在自立立异根蒂上,实现新的提高、新的晋升、新的飞跃。(文:赵开国)

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