氢能商业化第一步 上燃动力发布100kW燃料电池发动机

摘要:北京时间20191108关于【氢能商业化第一步 上燃动力发布100kW燃料电池发动机】的具体情况和说明,让www.huazhigou.cn新闻频道的以图文形式为您慢慢道来。

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网易汽车11月8日报道 当下我国燃料电池这条路真真切切应了那句话,前途是光明的,道路是曲折的。

11月8日,长城控股未势能源旗下上燃动力发布其第三代超越-300E型100kW大功率燃料电池发动机,值得说明的是,这款燃料电池发动机系统部件实现100%国产化。

网易汽车获悉,上燃动力发布的大功率燃料电池发动机较当前市场主流产品成本下降28%,并将于2020年11月投入量产,主要用于公交客车、中重型载货车上。

上燃动力100kw大功率燃料电池发动机也意味着,国产燃料电池发动机迎来了新的技术突破。

要知道100kW大功率燃料电池发动机系统曾被认为是“卡脖子”技术。

上燃动力总经理王亚波表示,超越-300E是一款额定100kW大功率燃料电池系统,属于正向研发设计。相较于国内30kW-60kW常规型系列,超越-300E是严格按照车用标准及规范,专门重点针对商用车市场开发。

“超越-300E基于上燃动力超越一代(40kW)、超越二代产品(55kW)技术基础,采用全新平台、高集成度设计。相较于当前市场主流产品,氢耗低于10%,效率高于4.5%,成本下降约28%,系统部件级国产化率实现100%,具有功率大、额定效率高、成本低等特点,其功率密度、环境适应性及安全性能等级均可比肩于国际先进水平,具备完全自主知识产权。” 王亚波如是说。

氢燃料电池发动机进入全功率时代

随着全球新能源体系发展,氢能凭借其优异的综合特性,成为国际能源变革的重要选择。

目前,国内研发氢燃料电池发动机大多在30kW到60kW之间,不能满足重卡功率需求,中国车用燃料电池技术要想在国际上具备竞争力,提升燃料电池系统功率、体积比功率、低温启动性能、系统寿命和耐久性是重点方向。

与纯电动汽车和插电式混合动力汽车相比,现阶段氢燃料电池更适合于大功率、长程的运输,这也是氢燃料电池能够代替柴油车的关键点之一。

燃料电池是汽车产业终的极发展目标,但受核心技术和成本限制,目前尚处于商业化摸索阶段,我国氢能源上下游产业链也没有完全打通。

上燃动力副总经理吴兵透露,市场能否接受燃料电池汽车,其关键点还是取决于“性价比”。

“经过十多年的发展,我国燃料电池的成本已经下降了约80%左右,但是这个水平还远远不够支撑燃料电池汽车商业化落地运营,尤其体现在关键零部件及核心材料上面。此次上燃动力发布的100kw燃料电池发动机系统部件国产化率实现100%,相较于国内市场主流品牌成本下降约28%,这在国产化进程中具有里程碑意义。”

吴兵表示,超越-300E 100kW燃料电池发动机有4个优势。

第一.针对国内商用车市场开发,采用正向设计,满足商用车工况要求。

第二.发动机氢耗低于市场主流产品10%。

第三.发动机采用集成化设计,国产化率高,成本可下降28%具备竞争优势。

第四.发动机性能稳定,可靠性高。

氢燃料电池商业化最早吃螃蟹的那批人

氢气被认为是最清洁的能源载体,作为汽车燃料被使用时,也能够实现二氧化碳零排放。氢燃料电池汽车甚至被誉为终极技术路线。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,其基本原理是电解水的逆反应。整个过程中只产生纯净的水,相对于化石能源有着绝对的环保优势,在能量转化效率上也更具优势。

2001年国家 “863计划电动汽车重大专项”提出的实现电动汽车重大专项产品化和产业化目标大背景下,作为国内率先布局氢燃料电池领域核心企业之一的上燃动力,成立于上海嘉定。

2018年,长城控股入主上燃动力,并于2019年4月成立未势能源,将上燃动力划入未势能源旗下,协同长城氢能整体战略布局,开始深耕氢燃料电池关键技术领域,向产业链上下游渗透。

长城控股入主至今,上燃动力已逐步实现技术水平跨越式发展。陆续推出了国内首个85kW乘用车燃料电池系统、30kW燃料电池系统、全新一代全功率金属板水冷电堆模块以及低成本Ⅲ型/Ⅳ型储氢瓶、高集成度70Mpa高压储氢瓶阀等等一系列氢能技术成果。

在燃料电池车尝试商业化运营层面,上燃动力参与了所有关乎于国家形象的燃料电池汽车示范运营,包括2008年北京奥运会、2010年上海世博会等。

北京奥运会示范运行中,上燃动力负责24辆燃料电池乘用车燃料电池汽车动力系统的集成匹配与运营。总运营里程76000km,运营时间66天,载客量2100人次。

截止到2019年3月底,上燃动力累计申报专利118项,授权84项。其中获得国家发明专利15项,实用新型专利64项。同时,规划2022年正式推出燃料电池车队助力冬奥会,2023年将推出比较成熟的量产氢燃料电池乘用车。

我国燃料电池商业化仍面临四大挑战

客观的说发展燃料电池并不轻松,需要全产业链协作。但当前燃料电池上下游的氢气制取、储运、加氢站基础设施普及、燃料电池反应堆核心技术等我国都存在短板。

1.核心技术寻找寻找突破口

我国燃料电池技术虽然快速发展,电堆、催化剂、膜电极等已实现国产化,但与国际水平仍有差距。燃料电池寿命和低温启动性能与国外仍有差距。

电堆中的核心材料,包括催化剂、碳纤维、高压氢的管道等仍然需要依靠进口,国产材料方面,目前大多停留在研究机构。

因此,发展燃料电池技术汽车,需在技术上进一步提高燃料电池电堆体积、重量比功率,高低温启动能力,再到耐久性、安全性等各个环节,每一步发展都需要寻求突破和创新。

2.氢气储运仍需降本增效

便捷地获得低成本的氢气成为燃料电池行业能否顺利发展的关键。目前我国制取氢气的主要方法包括,化石燃料制氢、工业尾气副产氢回收、热分解制氢和电解水制氢等,但每种方式都存在一定的利弊。

从氢气价格组成来看,氢气储运成本占总成本的20%左右,而技术层面氢气的运输环节同样面临诸多挑战。

目前常用的高压气态储氢技术成熟成本低,但其储氢密度也相对较低,未来需要提升体积储氢密度。

而液氢和有机液体规模化储运优势突出,是未来的发展方向,但液氢还需要解决成本、能耗和挥发问题。

3.加氢站数量仍不足

当前我国加氢站建设却远滞后于氢燃料汽车的发展,加氢站数量远远低于日韩。截至目前,中国共有31座建成的加氢站。缓慢的加氢站建设进展,已经严重影响了国内氢燃料电池汽车的发展步伐。

4.法规标准不完善

当前,我国还是把氢作为危化品来管理。而在日、美等国家,氢能是作为能源管理,这将导致我国氢能基础设施,尤其是加氢站的建设上远远落后国外。

虽然挑战众多,商业化运作还处于萌芽阶段,但不可否认氢能源燃料电池汽车未来具备广阔的市场前景。此次,上燃动力发布的100kW燃料电池发动机系统也标志着长城控股开启氢能技术商业化进程落地。


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