9月9日,15:00(每周四15:00直播),由氫啟未來網(wǎng)和北京云奇科技有限公司主辦的氫能大咖分享匯——第21期準(zhǔn)時開播,本次大咖分享匯邀請到的大咖是河南豫氫動力有限公司營銷總監(jiān)張靖,他演講的主題為“燃料電池產(chǎn)業(yè)化思考與實踐”。
氫能是能源轉(zhuǎn)型升級的必然選擇
今年,河南地區(qū)發(fā)生了千年一遇的暴雨災(zāi)害,這樣的極端天氣在全球多地也時有發(fā)生,實際上是因為環(huán)境問題越來越突出,如全球變暖、臭氧層破壞等方面。為此,使用氫氣等清潔能源、改善環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)成為人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
從能源發(fā)展的歷史經(jīng)驗來看,人類最初使用的是木柴、木炭、煤炭等固態(tài)能源,后來逐漸向石油等液態(tài)能夠過渡,繼而又過渡到天然氣、氫氣等清潔能源。由此可見,發(fā)展氫能是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型升級和歷史發(fā)展的必然。
2020年,中國承諾2030年前達(dá)到峰值,爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。今年,國際能源署也啟動了2050年碳中和目標(biāo)計劃,無不在探索能源轉(zhuǎn)型之路。氫能能夠?qū)崿F(xiàn)零碳排放,是全球各國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)任務(wù)的重要支撐,而燃料電池是氫能普及應(yīng)用的核心載體。
可以說,當(dāng)今世界,誰掌握了氫燃料電池核心技術(shù),誰就掌握了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權(quán),就能在能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略中實現(xiàn)超越。
豫氫動力聚焦氫動力核心科技
張靖介紹,河南豫氫動力有限公司聚焦氫動力核心科技,掌握產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù),致力于讓清潔動力改善人類生活。
2017年8月豫氫動力成立于國家鄭洛新高新技術(shù)示范區(qū)新鄉(xiāng)片區(qū)。項目整合同濟(jì)大學(xué)、河南電池研究院、上海亮倉三家單位,在氫能、燃料電池方面的科研、技術(shù)優(yōu)勢資源。集中力量,通過產(chǎn)學(xué)研緊密互動,著力培育氫能及燃料電池領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品優(yōu)勢。并以此為支點(diǎn),進(jìn)行相關(guān)部件、產(chǎn)品、裝備、工程、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)化及市場布局。
張靖表示,公司的技術(shù)實力屬于國內(nèi)第一梯隊。豫氫產(chǎn)品涵蓋45kW到150kW的系列化高性能電堆,是國內(nèi)為數(shù)不多的可以生產(chǎn)150kW大功率電堆的企業(yè)之一,150kW功率52%的效率是目前已知的國內(nèi)最優(yōu),這樣氫耗就會下降,客戶的經(jīng)濟(jì)性會好;電堆流阻更低,輔助功耗也低。
豫氫在電堆核心的膜電極、雙極板、鍍層、密封等技術(shù)領(lǐng)域都有自主技術(shù)解決方案,二代膜電極G2000在高壓2000電密下可以到0.65V,是目前已知的行業(yè)最高性能;雙極板兼容200kW電堆且一代板型工藝無需開模具,從交期和成本上在當(dāng)前市場體量下是綜合最優(yōu)解;非貴金屬鍍層與鍍金性能幾乎無差別,成本更低;自主開發(fā)的原位注塑成型密封技術(shù)不僅一致性高,而且速度快,適合批量制備。
豫氫有河南幾乎全部燃料電池相關(guān)的省級實驗室和研發(fā)機(jī)構(gòu),和同濟(jì)大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同非常密切,迭代能力很強(qiáng)。
豫氫是河南氫能產(chǎn)業(yè)鏈重要一環(huán)
張靖介紹,豫氫總部坐落在河南新鄉(xiāng),在燃料電池方面,河南做了3方面的布局,新鄉(xiāng)屬于核心部件內(nèi)容布局。
在產(chǎn)業(yè)布局上,河南以漢字“鼎”為布局模式,叫鼎力布局,鑄“鼎”一腹,實現(xiàn)燃料電池汽車八大關(guān)鍵核心零部件技術(shù)、基礎(chǔ)材料的突破創(chuàng)新;提“鼎”兩耳象征燃料電池貨車和客車的兩大示范應(yīng)用場景;立“鼎”四足,通過政策扶持、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、示范應(yīng)用、氫能保障推動河南產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)、帶動全國產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在政策布局上,河南從省級《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》到市級的《新鄉(xiāng)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《鄭州市加氫站管理辦法》等在前期都已經(jīng)做了政策鋪墊。
在基地建設(shè)和區(qū)域布局上,中原氫能產(chǎn)業(yè)基地總占地1200畝,目前已經(jīng)有9家核心部件企業(yè)入駐,基本形成鄭州、開封整車帶動,洛陽氫能裝備,新鄉(xiāng)核心部件、安陽、焦作氫源保障。
張靖介紹,新鄉(xiāng)有中國電池工業(yè)之都的美譽(yù),氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上有明顯優(yōu)勢。一是電池文化,從政府層面到老百姓,都知道新鄉(xiāng)搞新能源電池,當(dāng)?shù)卣卜浅V匾暎С至Χ群艽?。二是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢,電池產(chǎn)業(yè)鏈完整且聚集,相關(guān)材料制備、設(shè)備加工、檢測都有;三是人才優(yōu)勢,材料、化學(xué)機(jī)械相關(guān)的高校、研發(fā)機(jī)構(gòu)40多所,既滿足制造業(yè)的工程技術(shù)人員需求,又不會增加太多的人力成本。
網(wǎng)友氫能問答:
一、在提問環(huán)節(jié),有網(wǎng)友表示,豫氫動力燃料電池主要面向乘用車、商用客車、物流車、重型卡車等,請問氫燃料汽車是不是有用在大型以及重型車有哪些優(yōu)勢?
張靖:這個一般是相對鋰電池而言,對標(biāo)內(nèi)燃機(jī),體現(xiàn)在3個方面,一是功率密度比鋰電池高,要大功率輸出的時候鋰電池太大太重,而且續(xù)航里程的增加不用增加燃料電池本身,增加儲氫量就可;二是能量補(bǔ)給快,加氫15分鐘,充電充滿要1個多小時,快充80%也要40分鐘;三是安全,燃料電池是燃料和發(fā)電分開,鋰電池是串在一起,危險系數(shù)較大。
二、豫氫燃料電池電堆的功率基本都在150KW以內(nèi),這個是不是有什么技術(shù)瓶頸?還是有什么其他考慮?
張靖:目前國內(nèi)電堆測試臺最大就是150KW,如果設(shè)計較大,沒辦法測試。其次,大功率電堆也存在設(shè)計瓶頸。大功率電堆因為節(jié)數(shù)多,三腔口和流道的設(shè)計要能夠確保介質(zhì)的分配和傳質(zhì)均勻,如果設(shè)計功率較大,容易出現(xiàn)偏差。在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)要求一致性較大,需要好幾百節(jié)串在一起,單節(jié)的加工偏差會不斷累積,比較挑戰(zhàn)工藝。此外,燃料電池電堆節(jié)數(shù)很多,不允許任何一節(jié)出問題,生產(chǎn)和質(zhì)量控制挑戰(zhàn)也很高。
三、燃料電池的燃料是氫氣,節(jié)省燃料是氫能普及應(yīng)用的關(guān)鍵,那么燃料電池降氫耗的關(guān)鍵難點(diǎn)在哪里?
降氫耗三點(diǎn):1. 提高效率,2. 優(yōu)化系統(tǒng)控制,3. 提高循環(huán)利用率。
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