國(guó)產(chǎn)大功率電堆創(chuàng)行業(yè)紀(jì)錄 驥翀氫能燃料電池金屬板電堆達(dá)到137kW

日，國(guó)內(nèi)氫燃料電池電堆解決方案供應(yīng)商——驥翀氫能對(duì)外宣布，其在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全國(guó)產(chǎn)化大功率金屬板電堆開(kāi)發(fā)上取得突破性進(jìn)展，單堆功率達(dá)到137kW，是目前國(guó)內(nèi)外燃料電池領(lǐng)域已知的最大金屬板單堆功率。該電堆是在驥翀氫能第一代電堆產(chǎn)品MH170基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化的成果。

圖1.電堆外形圖

據(jù)了解，作為驥翀氫能第一代電堆產(chǎn)品MH170的升級(jí)版，該電堆由370節(jié)單池構(gòu)成，其中雙極板及膜電極等電堆部件均為國(guó)產(chǎn);實(shí)測(cè)功率曲線如圖2所示，裸堆最大輸出體積比功率密度達(dá)到4.7kW/L，質(zhì)量比功率密度達(dá)到4.0kW/L。

圖2.電堆實(shí)測(cè)性能曲線

近年來(lái)，盡管氫燃料電池行業(yè)發(fā)展迅速，但受產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)技術(shù)瓶頸限制，當(dāng)前市場(chǎng)上的電堆性能多集中在30kW-60kW，超過(guò)110kW的應(yīng)用寥寥無(wú)幾。驥翀氫能表示，大功率單堆的開(kāi)發(fā)成功，得益于以下兩個(gè)方面：

一、成體系的電堆正向設(shè)計(jì)

團(tuán)隊(duì)通過(guò)成體系的電堆正向設(shè)計(jì)，在多反應(yīng)要素耦合的復(fù)雜條件下保證了反應(yīng)氣體、質(zhì)子、電子、水、熱等的順利傳遞、分配、反應(yīng)和排出。在電堆性能方面，提升了高電流密度下電堆的氣體傳質(zhì)能力，降低了電池內(nèi)阻，進(jìn)而提升了電堆局部電化學(xué)性能、單池分布均勻性和單池間的一致性，其結(jié)果就是電堆總體性能較MH170大幅提升了30%以上。

同時(shí)，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了電堆流體阻力，進(jìn)而降低了對(duì)入口空氣壓力的要求，可適合更廣泛的空壓機(jī)選型;同時(shí)也降低了對(duì)空氣增濕的要求，使電堆更適合干態(tài)操作，降低了系統(tǒng)匹配難度和成本。

二、成熟的高品質(zhì)工藝保障

除了設(shè)計(jì)，高品質(zhì)的工藝同樣重要。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)能力是工藝能力、裝備能力和工程師團(tuán)隊(duì)實(shí)操經(jīng)驗(yàn)的綜合體現(xiàn)。在金屬板制造方面，驥翀氫能與國(guó)內(nèi)最早從業(yè)、工程經(jīng)驗(yàn)最為豐富的金屬板激光焊接專業(yè)公司，裝備與工藝均為自主開(kāi)發(fā)的深圳眾為;源自大連理工大學(xué)三束表面改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，近20年燃料電池行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)從業(yè)最早、工程經(jīng)驗(yàn)最為豐富的金屬板涂層專業(yè)團(tuán)隊(duì)，裝備與工藝均為自主設(shè)計(jì)的常州翊邁;及近10年燃料電池從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的某沖壓公司成為戰(zhàn)略合作伙伴，構(gòu)成了目前我國(guó)工藝經(jīng)驗(yàn)最豐富的燃料電池金屬板產(chǎn)業(yè)鏈。

此外，在電堆密封及膜電極方面，驥翀氫能的合作伙伴均處行業(yè)前列。高品質(zhì)的成熟工藝，保障了關(guān)鍵部件質(zhì)量，以及數(shù)百節(jié)單池之間的一致性，有助于提升電堆性能與可靠性。

在實(shí)際落地中，驥翀氫能根據(jù)不同細(xì)分市場(chǎng)的需求，在MH170平臺(tái)上推出四條產(chǎn)品線，可以滿足60kW、80kW、100kW和120kW燃料電池系統(tǒng)的需求，亦可根據(jù)客戶需求做定制化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)電堆全功率覆蓋。

得益于金屬雙極板板電堆比功率密度高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、低溫自啟動(dòng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，驥翀氫能的MH170系列產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)單電堆最高輸出137kW，特別適合重型卡車、碼頭拖車、牽引機(jī)車、城市清潔環(huán)保車輛等大功率的應(yīng)用場(chǎng)景。未來(lái)隨著大眾對(duì)于氫能的認(rèn)知接受度提高以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，燃料電池有望進(jìn)一步“上天、下海、入戶”，拓展至航空器、船舶艦艇、家庭熱電聯(lián)供、應(yīng)急電源等領(lǐng)域。屆時(shí)量產(chǎn)工序少易于批產(chǎn)、量產(chǎn)成本低的金屬雙極板電堆將給更多領(lǐng)域的客戶帶來(lái)低成本的清潔能源解決方案。

事實(shí)上，本次MH170的優(yōu)化升級(jí)距其發(fā)布僅一月有余，之所以能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)快速迭代升級(jí)，很大程度上得益于該團(tuán)隊(duì)是一支在氫燃料電池研發(fā)行業(yè)從業(yè)二十余年的隊(duì)伍。驥翀氫能核心團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多“完整經(jīng)歷了車用電堆產(chǎn)品基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化和國(guó)際合作”的工程化團(tuán)隊(duì)之一。創(chuàng)始人付宇自2001年以來(lái)先后在中科院大連化學(xué)物理研究所、新源動(dòng)力暨燃料電池及氫源技術(shù)國(guó)家工程研究中心、愛(ài)德曼和上海重塑，20年持之以恒從事燃料電池電堆開(kāi)發(fā)工作，有著非常深厚和豐富的技術(shù)積累與工程化經(jīng)驗(yàn)。

在近期國(guó)外燃料電池企業(yè)大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的大背景下，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且全國(guó)產(chǎn)化的高性能產(chǎn)品突破，不僅展示了中國(guó)企業(yè)在電堆產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力上的最新突破，更進(jìn)一步呈現(xiàn)了國(guó)內(nèi)企業(yè)加快追趕國(guó)際一流水平的努力成果，以及行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化程度不斷提升的趨勢(shì)。

日前，在四部委發(fā)布的《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車示范推廣應(yīng)用的通知》(意見(jiàn)征求稿)中，明確提倡提升燃料電池國(guó)產(chǎn)自主化率、提高系統(tǒng)總功率。驥翀氫能表示，除了完全契合新政的指導(dǎo)思想，單堆功率的不斷提升，也意味著燃料電池技術(shù)可以覆蓋更多的應(yīng)用場(chǎng)景，為氫能基礎(chǔ)設(shè)施的推廣拓展了潛在客戶基數(shù);產(chǎn)品實(shí)用化程度的提高可以促進(jìn)上下游企業(yè)的參與進(jìn)而加速產(chǎn)業(yè)鏈整合，一定程度上助力氫能燃料電池商業(yè)化進(jìn)程。