重磅！科威尔-清华-国鸿：联合攻关燃料电池测试领域关键问题！

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文章来源：科威尔、中国知网等，全球氢能编辑整理，转载请注明出处，违规转载将投诉随着燃料电池示范城市群公布落地，国家和地方政府不断出台促进燃料电池产业发展的相关政策，部分燃料电池电堆生产企业已经或着手万套生产能力建设，并为未来十万套产能做准备。目前国内燃料电池下线活化的时间一般在2-4个小时，无论从生产节拍还是燃料成本方面都不能适配大批量生产需求，成为了未来电堆批量化生产必须突破的“瓶颈”。另外，燃料电池研发和生产企业目前都把电堆活化工艺作为“企业技术秘密”，缺少一种基础性的和通用性的，并经过机理、实验和场景验证的活化工艺。

为解决上述问题，12月7日，清华大学、科威尔、国鸿氢能在清华大学签订合作协议，合肥科威尔电源系统股份有限公司和广东国鸿氢能科技有限公司联合委托清华大学裴普成教授团队完成面向批量生产场景下大功率燃料电池电堆快速活化工艺及活化设备的开发与应用项目的技术开发。

*图片来源：科威尔

三方达成合作意愿，项目由科威尔牵头，通过清华大学裴普成教授团队研究和评价快速活化方法、科威尔开发匹配工艺设备及国鸿氢能验证活化方法和设备，力争推动解决“燃料电池快速活化”这一制约燃料电池批量生产的共性关键问题，从而扩大清华大学研究成果转化的社会效益，增强科威尔、国鸿氢能企业的产品市场竞争力。

关于科威尔

合肥科威尔电源系统股份有限公司（股票代码：688551，简称：科威尔）是一家专注于测试电源行业的综合测试设备供应商，是国内首家提供专业测试电源设备和系统解决方案的上市公司。目前产品主要应用在新能源发电、电动车辆、燃料电池及功率器件等行业。

科威尔自2016年底布局燃料电池测试领域，2017年、2018年相继推出燃料电池电堆测试系统、燃料电池发动机测试系统、DC/DC测试系统等多款测试系统产品，新的产品和原有的DC/DC测试系统、大功率回馈式电子负载形成了完整的测试产品线。凭借产品的可靠性和高性价比，据悉该公司现已获得了上汽集团、宇通客车、潍柴动力等行业内重要客户订单，并获得中国汽车技术研究中心、国家再制造汽车零部件检验中心等科研院所认可。

资料显示，质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能很大程度上由膜电极决定。新组装的PEMFC需要对其膜电极组件（MEA）进行适当的活化，才能达到稳定的性能。通过活化MEA可使质子交换膜充分润湿，并建立有效的质子、电子、气体及水的传输通道，从而提高PEMFC的放电性能和稳定性。

目前PEMFC采用的MEA通常为５层结构，主要包括中间的质子交换膜（PEM）、PEM两侧的阳极和阴极催化层（CL）、CL外侧的阳极和阴极气体扩散层（GDL）。

目前，国内外对PEMFC的MEA活化研究文献报道不多，对其活化机理的研究则更少。

康启平,张国强,刘艳秋的研究（详见参考文献1）将PEMFC的活化工艺分成了三类，分别是预活化型（未放电），放电活化型和恢复活化型（放电一段时间后）。三种活化类型的特点对比如表１所示。

*图片来源：中国知网

在国家政策引导下，近年来我国燃料电池汽车产业化进程加速，汽车制造厂和燃料电池生产企业持续加大对燃料电池技术的研发力度，在燃料电池发动机和燃料电池电堆等方面取得了较大进展，推动燃料电池发动机、电堆从30kW、60kW功率向90kW、200kW大功率发展。

此外，为期四年的燃料电池补贴期也已经正式启动。按照上海、广东和京津冀的政策细则，三地各有10000 台以上的政策内计划推广车辆。按照此次补贴“先到先得”、“逐年退坡”的指导思想，行业或将发生“抢装潮”，补贴落地前两至三年预计将有超过三万辆的燃料电池汽车投向市场。

随着未来大功率电堆批量化生产需求的不断扩大，面向批量生产场景下大功率燃料电池电堆快速活化工艺及活化设备的技术和设备研发势在必行。

• 参考文献：

1.康启平,张国强,刘艳秋.PEMFC膜电极的活化研究进展[J].中北大学学报(自然科学版),2020,41(03):193-198。

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本期责任编辑：李虹
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