李漢斌:車用燃料電池產(chǎn)品開發(fā)

以下為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄

各位嘉賓大家上午好,非常榮幸能有這個(gè)機(jī)會(huì)和大家分享一下新源動(dòng)力在車用燃料電池開發(fā)及測(cè)試方面的一些工作。

新源動(dòng)力股份有限公司工程應(yīng)用事業(yè)部運(yùn)營(yíng)總監(jiān) 李漢斌

我的報(bào)告分三個(gè)部分,第一部分是車用燃料電池市場(chǎng)現(xiàn)狀,第二部分是車用燃料電池產(chǎn)品開發(fā),最后是小結(jié)和建議。

2013年,習(xí)近平總書記在新源動(dòng)力視察了燃料電池工作,當(dāng)時(shí)指出氫能燃料電池是重要的發(fā)展方向,大家知道,習(xí)主席是學(xué)化工出身,他當(dāng)時(shí)問了氫從哪來(lái)的問題?這也是我們推動(dòng)氫能燃料電池發(fā)展需要解決的一些問題,我們做過一些測(cè)算,最終我們期待到終端用戶氫的成本最好是控制在30塊錢每公斤左右。

國(guó)家也推出了一系列政策,包括今年年初把推動(dòng)充電、加氫、測(cè)試寫進(jìn)工作報(bào)告,2016年中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布了節(jié)能與新能源汽車路線圖,我估計(jì)新的2.0版很快會(huì)推出來(lái)。

左上角的圖是我們統(tǒng)計(jì)的,從2010-2018年來(lái),我們所參與的這些車企,通過公告的車企數(shù)量以及車型的數(shù)量,看到從2015年加速的趨勢(shì)非常明顯,在公布的車型里面74%是客車,25%是貨車,1%是乘用車。一個(gè)是客車和貨車運(yùn)行路線比較固定,對(duì)于加氫基礎(chǔ)設(shè)施依賴性較少。2018年的產(chǎn)量在百臺(tái)、千臺(tái)級(jí)別,整個(gè)國(guó)家燃料汽車產(chǎn)業(yè)處于導(dǎo)入期,我們預(yù)計(jì)未來(lái)的發(fā)展期是在2020-2025年。

燃料電池成本的問題,我們2018年燃料電池的成本相對(duì)于2008年已經(jīng)下降了80%,但是目前這個(gè)下降的水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們做過一些測(cè)算,如果到十萬(wàn)臺(tái)級(jí)別的時(shí)候,成本是可能做到每千瓦600-700塊錢,但是這個(gè)目標(biāo)離美國(guó)DOE的水平,在系統(tǒng)層面要做到200-300每千瓦還是有很長(zhǎng)的路要走。

最關(guān)鍵的是,我個(gè)人覺得要降成本是要解決關(guān)鍵原材料的問題,目前我們現(xiàn)在電堆的關(guān)鍵原材料,能夠達(dá)到長(zhǎng)壽命、高可靠的使用要求基本依賴于進(jìn)口,比如說(shuō)膜、催化劑、炭質(zhì),這個(gè)也在同步進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的工作,已經(jīng)在開展當(dāng)中。

新源動(dòng)力成立于2001年,通過十八年的發(fā)展,已經(jīng)建立健全了完整的產(chǎn)品開發(fā)、制造、生產(chǎn)、質(zhì)量控制、測(cè)試評(píng)價(jià)、售后服務(wù)以及銷售體系,我們的產(chǎn)品開發(fā)是A樣B樣到C樣(音)。

新源動(dòng)力也是國(guó)家燃料電池其氫源技術(shù)國(guó)家工程研究中心,也是博士后科研工作站,也是國(guó)家級(jí)的示范企業(yè)。我們的產(chǎn)品電堆到系統(tǒng),以及測(cè)試臺(tái)架。新源動(dòng)力是針對(duì)車用燃料電池開發(fā)的,對(duì)燃料電池提出了很多挑戰(zhàn),燃料的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可集成度還有成本,怎么樣保證在低劑量比的條件下,保證較高的性能輸出,新源動(dòng)力也做了很多工作,從最開始的全增濕到減少增濕的比例,給系統(tǒng)集成帶來(lái)了靈活性。

新源動(dòng)力目前產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)展情況,2014年發(fā)布了第二代產(chǎn)品,是已經(jīng)批量銷售的,這是一個(gè)負(fù)荷板的電堆?,F(xiàn)在已經(jīng)小批量銷售的是最新的第三代產(chǎn)品,這是最新一代電堆。在2020年要推出第四代金屬板電堆,額定功率要超過110千瓦。 50和60兩個(gè)系列是符合板電堆,它是集成了巡檢、封裝以及流體分配,對(duì)于后期應(yīng)用很方便,不需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的封裝。金屬板的低溫啟動(dòng)是零下30度,我要特別說(shuō)明一下,這里所說(shuō)的低溫啟動(dòng)是指無(wú)輔助加熱的低溫啟動(dòng)。目前HYMOD-70小批量銷售,今年要完成5000小時(shí)的臺(tái)架的實(shí)車驗(yàn)證。

2019年博鰲舉行的世界新能源汽車大會(huì)上,以新源動(dòng)力為代表的高比功率的車用燃料電池技術(shù),被評(píng)為八項(xiàng)前沿技術(shù)之一,后續(xù)的工作是把產(chǎn)品做出真正的產(chǎn)品,完成定型和批量生產(chǎn)。

新源動(dòng)力在車用燃料電池開發(fā)這一塊,我們做了很多工作,比如說(shuō)我們做了高性能自增濕膜電極的設(shè)計(jì)和開發(fā),通過敏感性的測(cè)試電堆的工作溫度、參加壓力、氣體增濕等等做了很多的工作,為系統(tǒng)集成商帶來(lái)方便。

潘老師講到壽命問題是很重要的問題,那么新源動(dòng)力也做了很多工作,新源動(dòng)力復(fù)合雙極板電堆,當(dāng)時(shí)做到5000小時(shí)的時(shí)候沒有停止腳步,最終做到了7500小時(shí),我們預(yù)測(cè)這塊產(chǎn)品在車載動(dòng)態(tài)工況下,它的壽命將會(huì)超過10000小時(shí)。

除了壽命問題以外還有可靠問題,特別是車用工況涉及到振動(dòng)、沖擊、溫度的交電等等。 同時(shí)對(duì)電動(dòng)模塊也首次做了5G的充氣動(dòng)能(音)實(shí)驗(yàn),完全符合國(guó)家的要求。

我們認(rèn)為這個(gè)產(chǎn)品只有經(jīng)過了各種苛刻驗(yàn)證,才能成為真正的產(chǎn)品,新源動(dòng)力的測(cè)試基本上引用這個(gè)模式,研究測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法,測(cè)試完以后要進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和故障模式的識(shí)別,最重要進(jìn)行定義和加強(qiáng)。新源動(dòng)力目前自己有30多套電堆和系統(tǒng)臺(tái)架(音)都是我們自己開發(fā)的,但是我們?cè)跍y(cè)試的過程中也發(fā)現(xiàn)了很多問題,有些標(biāo)準(zhǔn)性的問題,特別是一些安全性的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),電堆這一塊還是比較缺乏的。

最后是小結(jié)和建議,燃料電池處于導(dǎo)入期,預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展期是2020-2025年,我們期望這五年時(shí)間可以達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)甚至更多的水平。

第二個(gè),要逐步降低燃料電池的成本,必須要核心材料國(guó)產(chǎn)化,同時(shí)要加大核心基礎(chǔ)材料的研究,還有一點(diǎn)是要加強(qiáng)制造和測(cè)試裝備的研發(fā),我們知道在傳統(tǒng)汽車以及新能源汽車之前,很多的制作測(cè)試裝備依賴于進(jìn)口,在這一塊有必要加強(qiáng)投入。

最后一點(diǎn),進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)評(píng)體系,加強(qiáng)創(chuàng)新、平臺(tái)建設(shè),資源共享,合作開發(fā),謝謝大家!

(責(zé)編:李碩)

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2019-09-01
李漢斌:車用燃料電池產(chǎn)品開發(fā)
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