博世：成功生產(chǎn)燃料電池堆的公式是什么？

　　博世與瑞典初創(chuàng)企業(yè)PowerCell一起，正在尋求燃料電池大規(guī)模生產(chǎn)方面的突破。

　　為什么移動燃料電池有巨大的潛力

博世燃料電池移動解決方案產(chǎn)品經(jīng)理Achim Moritz(左)，和瑞典PowerCell首席執(zhí)行官Per Wassén。

　　加滿燃料只需要幾分鐘，然后續(xù)航里程就可以超過500公里——一輛使用燃料電池的汽車與一輛使用汽油或柴油發(fā)動機(jī)的汽車幾乎沒有區(qū)別。當(dāng)然，除了重要的一點(diǎn)：由電力驅(qū)動，沒有任何現(xiàn)場排放。這就是為什么氫技術(shù)在實(shí)現(xiàn)盡可能對氣候友好的交通方面發(fā)揮著重要作用，尤其是在為重型商用車輛供電方面。然而，目前高昂的生產(chǎn)成本阻礙了其在交通運(yùn)輸上的廣泛使用。Bosch想和瑞典的PowerCell公司一起解決這個問題。這兩家公司已經(jīng)瞄準(zhǔn)了氫動力的核心：燃料電池堆。

燃料電池堆正在開發(fā)中，用于批量生產(chǎn)。

　　瑞典PowerCell首席執(zhí)行官Per Wassén：“通過與博世的合作，我們可以迅速開發(fā)我們的技術(shù)，為批量生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。”

　　批量生產(chǎn)中最重要的是什么？

　　因?yàn)橐粋€燃料電池單元只能產(chǎn)生很少的能量，必須將許多單元連接在一起使用。一個好的400個單元的燃料電池產(chǎn)生的總輸出功率可達(dá)120千瓦(163馬力)。隨著商用車對功率的要求越來越高，堆棧的數(shù)量也相應(yīng)增加。Achim Moritz并不想透露太多關(guān)于如何更便宜地制造燃料電池和電堆的信息。“一個重要的出發(fā)點(diǎn)是使用更便宜的材料，”這位燃料電池移動解決方案產(chǎn)品經(jīng)理說。“此外，我們希望取得進(jìn)展，例如提高單個單元的輸出。”但根據(jù)Moritz的說法，已經(jīng)通過批量生產(chǎn)和材料控制，單個堆棧的成本可以顯著降低。

　　然而，大規(guī)模生產(chǎn)出來的移動燃料電池堆棧，在使用時需要一個復(fù)雜的系統(tǒng)來控制。Moritz說：“每一個獨(dú)立的堆棧都必須可靠地工作，因此控制單元在車輛操作中起著核心作用。強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)控制著燃料電池的所有功能，并最終確保最有效的驅(qū)動——就像汽油和柴油汽車上的電子發(fā)動機(jī)控制單元一樣。”這對博世來說是一個巨大的優(yōu)勢，該公司擁有開發(fā)控制單元的悠久歷史。Moritz說：“我們在公司內(nèi)部有很多這方面的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)。”

這就是燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

O2和H2以及陰極和陽極被膜所隔開，只有氫分子中的質(zhì)子可以滲透過去。

　　經(jīng)驗(yàn)提供了領(lǐng)先優(yōu)勢

　　可靠的批量生產(chǎn)仍需克服哪些挑戰(zhàn)？為了理解這一點(diǎn)，值得一看的是燃料電池的技術(shù)細(xì)節(jié)：氫分子小且粘度低，使其非常薄——因此，為了確保安全有效地運(yùn)行，燃料電池組必須完全密封。“120kW堆棧的密封長度約為一公里。我們在這里盡力滿足汽車應(yīng)用的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。”Moritz說。對于其他驅(qū)動器類型，博世已證明其專家在并行產(chǎn)品和過程開發(fā)(即所謂的同步工程)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識。這包括“產(chǎn)品和制造工藝的并行開發(fā)是我們的優(yōu)勢，”Moritz說。

　　Per Wassén也對此深信不疑。“博世是汽車技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)商，在這里擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)力，”PowerCell Sweden首席執(zhí)行官表示。“這個行業(yè)的特點(diǎn)是大型國際公司的參與，交貨時間長且要求很高。像PowerCell這樣的初創(chuàng)公司(無論它在技術(shù)上有多先進(jìn))，要充分挖掘巨大的市場潛力將十分困難。通過與博世合作，可以幫助我們更快地得到突破。 ”

2H2 + O2→2H2O，當(dāng)燃料電池中的氫與氧反應(yīng)時，只會產(chǎn)生水。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一公斤的氫氣可以使小型汽車行駛約100公里，同樣的距離重型卡車則需要大約10倍的氫氣。

　　博世(Bosch)和PowerCell等公司正在推動移動燃料電池的大規(guī)模生產(chǎn)，同時該技術(shù)推廣的另一個障礙正在得到解決：在許多國家，加氫站的數(shù)量已經(jīng)在增加。在許多地方，基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展是由國家提供資金，并由氫理事會(Hydrogen Council)等協(xié)會推動。Achim Moritz表示：“我們正專注于中國、北美和歐洲市場，在這些市場，我們看到對氫燃料電池的經(jīng)濟(jì)支持正在增加。”

　　這種支持源于這樣一種認(rèn)識，即實(shí)現(xiàn)零排放交通的道路必須對技術(shù)開放。正如汽油和柴油在燃燒方面不斷得到改善一樣，隨著純電池電力驅(qū)動和燃料電池驅(qū)動的同時發(fā)展，電氣化交通的情況也在不斷改善。博世已經(jīng)融合了這種開放的態(tài)度。結(jié)果是：2022年起，位于班貝格的博世工廠的裝配線將開始批量生產(chǎn)新型燃料電池。

　　Achim Moritz：“我們將規(guī)?；a(chǎn)視為一個機(jī)會，可以通過提高產(chǎn)量大幅度降低成本。”

　　（原文來自：BOSCH 中國新能源網(wǎng)綜合）