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驥翀氫能:燃料電池電堆領域取得關鍵突破

2020年04月30日16:35 | 來源:人民網-科技頻道
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人民網北京4月30日電(趙竹青)近日,我國高科技創新企業“驥翀氫能”在燃料電池車的“心臟”——電堆領域取得關鍵突破,成功解決了電堆壽命這一行業難題,發布了其自主研發的第一代車用燃料電池金屬雙極板電堆產品。

這意味著,在燃料電池領域,我國將進一步擺脫對進口的依賴,步入國產自主開發“快車道”。

鋰電缺陷“氫”電來補

據了解,我國新能源汽車主要分為鋰電動車和氫燃料電池車兩大類,其共同特點都是“零排放”。

目前,前者已經得到了一定程度的普及,但其巡航裡程短、充電時間長、電池載重量小、環境適應性差等問題仍未得到很好解決。

相比之下,氫燃料電池車具有巡航裡程長、加氫時間短、載重量大、環境適應性好等優點,可以作為鋰電池車的重要補充,也是新能源汽車的重點發展方向之一。

“一般來說,純電動車充電需要半小時以上,而氫燃料車僅需要3-5分鐘。”驥翀氫能創始人付宇博士告訴記者,在續航裡程和溫度適應性等方面,氫燃料車都優於鋰電池車。

核心技術破解行業難題

然而在產業化方面,氫能源車的進展卻遠遠落后於鋰電池車。付宇透露,在我國,氫燃料電池汽車主要應用於大巴、物流車、重卡、特專車等領域,還處於發展初期,未正式進入乘用車領域。

記者了解到,在電堆的制造方面,目前國際上主要有兩種技術路線:石墨雙極板和金屬雙極板。其中,石墨雙極板佔據當前主要的市場份額。金屬雙極板作為石墨雙極板的升級替代產品,具有質量輕體積小、量產成本低等優勢,正在被國內外車企寄予厚望。

“金屬板電堆技術目前國外車企處於領先位置,國產化程度很低。”付宇介紹,當前,金屬電堆技術的研發突破點,主要集中在其壽命和可靠性上。驥翀氫能通過採用戰略合作伙伴常州翊邁的第四代超高耐蝕導電非貴金屬涂層技術,成功解決了金屬雙極板電堆壽命這一行業技術難題。

“搖籃”孕育的創業團隊

據了解,公司核心團隊來自於“中國燃料電池搖籃”中科院大連化學物理研究所,以及燃料電池及氫源技術國家工程研究中心等電堆開發“國家隊”,80%的成員都是碩士以上學歷,平均有7-8年的行業經驗。目前,團隊圍繞產品申報了30項專利,其中13項已獲授權。

此次發布的MH170作為驥翀氫能第一代產品,定位於國內一流金屬板電堆,具有比功率密度高、壽命與可靠性高、低溫自啟動能力強、量產成本低等優勢,助力我國氫燃料汽車核心部件打破進口瓶頸,目前已與某燃料電池系統頭部企業達成合作協議。

付宇表示,隨著第一代產品的交付應用,驥翀氫能計劃於2個月后上市升級版電堆產品,單位面積的功率密度將從0.9瓦每平方厘米提升到1.2瓦每平方厘米,單堆最大輸出功率從100千瓦提升到130千瓦以上。未來的第二代產品,將進一步提升到1.5瓦每平方厘米,單堆最大輸出功率提升到160千瓦以上,並且成本也將進一步降低。

氫燃料電池車“三步走”

“氫燃料電池,被認為是汽車動力的‘終極解決方案’。”付宇告訴記者,氫燃料電池可以不需要經過“燃燒”,就能通過電化學反應直接把氫燃料中的化學能變成電能,同時生成水,是零污染零排放的“未來能源”。

“氫燃料車雖然起步較晚,但增速很快。目前,每年以100%或者更高的速度快速增長。國內增速高於國外。”付宇說。

在付宇看來,氫燃料電池的應用前景可期。他表示,前期主要應用在物流車上,在政策要求一定比例的新能源車的情況下,“由於物流運輸對續航裡程和載重量等方面的高要求,氫能源車將迅速搶佔這部分市場。”

燃料電池的下一個應用領域是重型卡車。“存量佔不到20%的重型卡車,貢獻了60%以上的大氣污染”付宇表示,在重型卡車上,鋰電的劣勢進一步放大,燃料電池將是唯一的解決方案。

未來,通過這部分應用,燃料電池的價值將得到充分體現,產品逐步驗証成熟,形成規模,成本也將降至合理水平。在此基礎上,燃料電池將會在乘用車上大規模應用,“當然,走到這一步還需突破加氫站等基礎設施數量不足的問題。”付宇坦言。

“未來能源”風口正勁

4月10日,國家能源局發布中華人民共和國能源法(征求意見稿)。其中,“能源”的定義為:產生熱能、機械能、電能、核能和化學能等能量的資源,主要包括煤炭、石油、天然氣(含頁岩氣、煤層氣、生物天然氣等)、核能、氫能、風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能、電力和熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。

“這是氫能首次被列入我國的能源體系,並且排在風能和太陽能之前。”付宇解釋,在這之前,氫還是被按照“危險化學品”來管理的。

氫能,將有助於解決國家對化石能源的依賴,達到節能減排的目標。付宇表示,“當前,日本、韓國等正在建設氫能社會,歐洲則規劃建立碳平衡的能源體系,氫能在我國的戰略地位也越來越重要。”

2016年,中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》中預計,2020年、2025年和2030年,中國燃料電池汽車的規模將分別達到5000輛、5萬輛以及百萬輛。

當前,燃料電池車全國保有量為6000余輛。顯然,實際情況比之前預計的還要稍快些。“中國汽車市場是一個每年產銷兩千多萬輛的萬億級市場,當技術和各方面的資源結合在一起,將會迸發出巨大的能量。”付宇說。

(責編:趙竹青、呂騫)

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