骥翀MH170电堆功率实现376kW!2023燃料电池电堆“进阶战”打响?
文章来源:骥翀氢能、全球氢能
1月25日根据骥翀氢能官微消息,经过研发团队的努力,骥翀氢能MH170电堆功率实现376kW,可匹配300kW系统,该产品覆盖绝大部分商用车应用,并能满足船舶、飞机、大型工程机械及能源等应用领域。
图源骥翀氢能
资料显示,骥翀氢能成立于2018年底,是一家专注于自主知识产权的氢燃料电池电堆研发和产业化的科技公司。凭借成体系的正向设计能力和金属双极板研发能力,骥翀氢顺利完成了电堆技术的国产替代,主要产品有自主知识产权的全国产金属双极板电堆MH170。
2023年至今,随着“双碳”战略的实施,我国氢能产业发展驶入“快车道”,以燃料电池汽车为代表的交通领域成为重要突破口,借着这股“东风”,骥翀氢能在燃料电池这条路上也越走越远。
3月,骥翀氢能成立骥之翼氢能,拓展便携式燃料电池领域。
4月,骥翀氢能“无人化”全自动氢燃料电堆产线落地。据了解,新乡全自动数智化氢燃料电池金属双极板电堆产线由骥翀氢能自主设计开发,占地面积5200平方米,产能500MW,项目一期具备双极板冲压、焊接、电堆组装能力,二期将进行涂层、电堆产品下线测试,预计2023年底到2024年上半年完成。另外,骥翀氢能位于洛阳的生产基地也在同步落地中,占地面积5000平方米,产能500MW,将于今年内实现电堆产品下线测试。[相关阅读:产能500MW!骥翀氢能新乡“无人化”全自动氢燃料电堆产线落地]
5月,骥翀氢能MH170单堆实现新突破,经权威第三方机构“中汽研汽车检验中心(天津)有限公司”检测认证,由骥翀氢能自主设计研发的氢燃料电堆MH170单堆突破210kW,达到214.5kW。
当前,燃料电池重型商用车和大型工程机械是我国氢能及燃料电池发展的突破口。现有燃料电池难以满足全功率动力需求,导致动力电池的负载和续航受限。据介绍,此次公开的骥翀376kW燃料电池电堆进一步提高了燃料电池的功率、性能水平和寿命水平,满足矿车、大型重卡等应用场景。
面向未来,面对氢能市场这片“蓝海”,骥翀将继续拓展我国大功率燃料电池在交通和能源领域的应用,助力打造更广阔、更清洁的氢能社会蓝图。
2023燃料电池电堆打响“进阶战”
近年来,随着氢燃料电池汽车示范城市群的建立,中国氢燃料电池产业迎来了一个快速的增长期。在国家政策扶持下,氢燃料电池技术已取得长足进步,我国已掌握氢燃料电池系统及其关键部件的核心技术,已有能力对其进行开发及国产化。
2023年以来,国内燃料电池市场风起云涌。作为燃料电池产业的“心脏”,燃料电池的功率跃升和技术优化不仅带动整个产业链的性能进步,也加快了终端应用场景的开拓和规模应用,氢车开始从技术示范到商业示范过渡。
电堆是发生电化学反应场所,是燃料电池的核心组成部分。电堆工作时, 氢气和氧气分别由进口引入,经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板,经双极板导流均匀分配至电极,通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应,实现化学能和电能之间的转换。
2023年4月,雄韬股份副总裁陈宏博士在接受采访时表示:电堆成本占据整个发动机成本的60%,现在的成本基本可以控制在1000元/kW以内。未来,电堆成本可以降至300元/kW,那么一辆乘用车发动机的成本在5万元左右,跟燃油发动机相比基本相当。[相关阅读:雄韬股份CCTV央视专访:未来电堆成本可以降至300元/kW]
作为氢燃料电池的重要组成部分,2023年以来,电堆正快速向前发展,新的技术突破和产品不断涌现,不断“进阶”。全球氢能认为,2023年以来电堆发展呈现出以下特点:
目前国内市场上的燃料电池电堆主要以金属板电堆为主。随着国内燃料电池企业的不断增多,燃料电池电堆制作工艺逐渐成熟,产品更新迭代加快。
朝向大功率发力。从产品技术上看,结合重型商用车、大型工程机械等应用场景,电堆及系统功率持续走高,众多企业瞄准200kW以上的燃料电池产品发力,电堆新品功率主要集中在200-300kW之间,不断刷新燃料电池电堆及系统的技术天花板。
当前,各大燃料电池发动机企业受限于成本和技术,装车的燃料电池重卡发动机额定功率大多在110-125kW,而干线物流行业对重卡发动机额定功率的需求不低于200kW。300kW电堆可开发240-260kW的发动机,不但满足重卡满载的连续高速巡航需求,也保证了最低的氢耗。
高温电堆突破。除了功率突破,电堆其他技术也有重大创新,年初亿华通公布首款高温电堆能够在100℃以上工况下稳定运行,高温电堆既抗CO毒化作用降低燃料氢气的成本,又有利于燃料电堆排热,提高电堆一致性,这或将引导新一轮技术升级。
低温冷启动技术亦有所突破,比如无助低温冷启动方向,新研氢能实现金属板电堆-52℃低温冷启动,低温环境下提升燃料电池系统的启动速度、运行性能,是提高燃料电池系统环境适应性和用户体验感的关键。
轻量化发展异军突起。从产品应用上看,2023年燃料电池中小型应用崛起,小功率电堆(10W-5kW)应用拓展,移动电源、无人机、叉车、两轮车等应用不断拓展,轻量化应用热度攀升,得益于经济性和商业模式等优势,小功率空冷电堆差异化竞争发展异军突起。
2023年至今,据全球氢能不完全统计,亿华通、新研氢能、骥翀氢能、锋源氢能、氢璞创能、东风汽车、未势能源、亿创氢能、博世、国创氢能、旭氢时代、亿纬锂能、洺源科技、清极能源等至少14家企业推出了燃料电池电堆相关新品,为推进下游应用稳步前行作出了贡献。
全球氢能根据公开信息统计,存在疏漏,仅供参考
部分新品动态具体如下所示,点击标题即可跳转详细阅读。
2024年年初,亿华通官微表示公司高温电堆研发取得了阶段性进展,首款高温电堆在中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司顺利完成了高温性能检测,高温电堆能够在100℃以上的高温工况下稳定运行,且稳定性测试始末性能差及稳定性测试前后极化性能的电压下降幅度均≤1mV。研发团队从膜电极、密封材料等关键零部件、材料革新着手,先后攻克高温电堆面临的高温低湿及高压环境运行风险等技术难题,成功开发了首款高温电堆,并展现出较高的输出性能。
2、氢璞创能:最新电堆产品峰值功率可达340kW
12月底,广陵经济开发区企业“江苏氢璞创能”传来好消息,该公司实现了300千瓦氢燃料电池电堆的技术领跑。据介绍,该款电堆是最新的研发成果,经中国汽车技术研究中心检验,额定功率309千瓦,峰值功率340千瓦,突破了行业功率的天花板。
3、锋源氢能234kW电堆量产装车
12月,锋源氢能FY06M-500电堆获得国家机构国标认证,进入量产并装车。该款电堆性能已经国家级检测中心上海机动车检测认证技术研究中心检验认证。额定功率234kW,功率密度5.68kW/L,冷启动温度-30℃,耐久性≥15000(NEDC工况)。
同月,锋源氢能批量交付自主研发生产的FY06M-105石墨型电堆,FY06M-105单堆设计功率105kW,体积比功率超过4.0kW/L,设计寿命超过20000小时,可实现-30℃度低温无辅助冷启动,其性能指标处于行业前列。[相关阅读:可实现-30℃度低温无辅助冷启动!锋源氢能成功交付119台石墨型电堆]
此前,4月,锋源氢能FY06B系列水冷式石墨堆正式发布,这是一款功率范围覆盖5~80kW的小功率电堆,单位体积功率密度4.1KW/L,可实现零下40℃无辅助低温冷启动,主要适用于叉车、生活园区等较小的交通及发电场景。
11月7日,在2023年中国氢能产业大会上,清极能源重磅推出新一代大功率燃料电池电堆及动力系统。据了解,HP250燃料电池电堆额定功率达255kW,体积比功率达6.1kW/L。E200燃料电池动力系统额定功率达200kW,产品将广泛应用于轨道交通-有轨电车、长距离氢能重卡物流运输业务及氢能船舶等场景。
5、洺源科技发布新一代260kW氢燃料电池电堆模块MYFS-P260
10月14日,洺源科技(大连)有限公司(简称“洺源科技”)2023 “氢动∞创新”主题新品发布会成功召开。本次发布的新品众多,包括以下内容:
新一代260kW氢燃料电池电堆模块MYFS-P260。额定功率260kW,峰值功率270kW,体积功率密度4.1 kW/L;
新一代200kW级支持多机并联的大功率氢燃料电池系统MYFC-MP200。额定功率200kW,典型工况点效率49%,功率响应60kW/s;
I代氢电耦合燃料电池动力系统MYFC-ME150。额定功率150kW,系统效率65%,搭配自主可控的XCU控制功能模块;
多功能氢燃料电池商用车平台新概念的“海威尔 H1”概念车;
此次新品发布全方位展示了洺源科技在氢燃料电池动力领域的创新实力和未来布局,为客户提供高效性、可靠性、经济性、安全性和可扩展性的燃料电池解决方案。
9月,亿纬锂能董秘在股市互动平台回答投资者提问时表示,在氢燃料电池方面,公司(亿纬锂能)已经完成150kW燃料电池电堆的开发,体积功率密度达到4.0kW/L。
9月,据新研氢能官微消息,继2023年3月实现金属板电堆-47℃无助低温冷启动后,新研氢能进一步突破了无助冷启动的温度下限,实现了-52℃的无助低温冷启动。这是目前全球所报道的质子交换膜燃料电池堆最低冷启动温度,证实了金属板电堆优良的低温环境适应性,标志着在低温冷启动技术方面中国已经处于国际领先水平。
8、旭氢时代“氢跃”系列燃料电池电堆产品正式发布
8月15日,陕西旭氢时代科技有限公司与西安交通大学联合研发的氢燃料电池堆产品正式发布。据介绍,“氢跃”系列氢燃料电池电堆产品,单堆功率最高可到82.3KW,体积功率密度达3.58KW/L,是陕西省首台套自研自产车用大功率氢燃料电池堆。
8月初,国创氢能科技有限公司(以下简称”国创氢能“)面向市场推出自主研发的GCS200A型大功率燃料电池电堆,实现了单堆功率向200kW级的突破。根据中汽研汽车检验中心(天津)出具的检验报告显示,产品额定功率211kW,峰值功率231kW,功率密度≥5.0kW/L,相较于国内已公开产品,额定功率/峰值功率/功率密度等均处于国内先进水平。
7月展会期间,博世举行了高性能电堆测试台发布新研会,本次发布的PTS-300高性能电堆测试台具备如下特点和优势——
模块化、可换型;
气腔容积小、动态性能好;
节省配电功率20%
据了解,该产品采用介质供给单元加换型模块的设计,成功实现了10kW-300kW全功率段的兼容检测,能够满足客户对不同功率范围电堆产品的高效稳定检测需求,也实现了客户减少投资“一机多用”的需求。
5月18日,亿创氢能“ET系列”车用燃料电池标准化电堆模块产品开发完成。该系列标准化产品具备功率覆盖范围宽,集成度高以及效率高等优点,综合技术指标达到国内一流水平。全新系列标准化产品共分A/B/C/D四款型号,每个型号产品均可实现在0.6V~0.7V区间内自由定义额定功率点,额定功率范围覆盖50kW-190kW,可充分满足配套系统需求,适配系统功率范围覆盖30kW至150kW,可有效提升适配系统的应用车型范围,满足乘用车、轻卡、轻客、大巴、重卡等各类车型需求。
4月10日,未势能源在2023年度发布会全球直播中,连续推出了3款核心产品。据介绍,在燃料电池领域,未势能源“金属堆+石墨堆”双核布局,推出300+kW膨胀石墨板电堆,柔性石墨单板厚度0.65mm,最高效率达到68%,峰值功率密度突破4.0kW/L,设计寿命达30000小时,综合性能指标达到国际先进水平,可以灵活匹配商用车、船舶及铁路车辆等场景。
4月10日,东风汽车发布了“东风氢舟”氢动力技术品牌,并推出了国内首款80kW全功率燃料电池乘用车。该品牌还包含了东风氢元燃料电池系统和东风氢芯燃料电池电堆两个子品牌,以应用场景驱动,布局70kW、150kW和350kW三大氢动力平台产品,功率覆盖20kW-350kW,可以满足乘用车、商用车全系列车型的需求,实现全功率、全系车、全场景、全覆盖。其中,东风氢元系统效率63%,氢气利用率高达98%;东风氢芯则攻克了零下40度快速冷启动30秒、海拔4000米等严苛环境考验。
3月5日,氢璞创能发布全球首款300KW碳复合板电堆和高功率密度200KW金属板电堆。据悉,氢璞发布的该款超大功率340kW电堆,超高功率密度可达4.6kW/L,更高工作温度可达95℃,更长的寿命可达30000小时;200KW金属板电堆的超高功率密度(6.4kW/L),最大功率206kW。
近几年,燃料电池产业化领域不断积累的技术突破终于迎来“历史的转折”,氢能已成为新能源领域的一大“热词”,政策加持、资本入场,中国燃料电池产业化的进程不断加快。随着技术的攻关和迭代,叠加氢车逐年有序放量,2024燃料电池电堆产业有望继续“高歌猛进”,未来电堆的核心技术环节亦有望在各大示范城市群的企业中得到突破。
END
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