氢燃料电池货车产业链及技术路线介绍

最佳答案 匿名用户编辑于2023/04/13 11:18

我知道氢燃料电池货车的整车技术路线分为两种。

1.氢燃料电池货车全产业链

氢燃料电池货车全产业链包括氢气的制取、储 存、运输、加注和氢燃料电池货车的研发、应用等 方面。在各地氢燃料电池货车示范运行规模不断扩 大的趋势下,氢燃料电池货车的系统集成、电堆集 成技术有了一定的提高,但在其他方面尚未有明显 突破。

燃料电池堆栈

国内燃料电池以车用质子交换膜燃料电池为 主,已经具有电堆系统的自主开发能力和电堆的 集成生产能力,以大连新源动力、亿华通、重塑科 技和国鸿重塑为代表的企业,具备年产万台燃料电 池系统的批量生产能力,且目前国内电堆产能已超 过 40 万 kW。其中,大连新源动力更倾向自主研 发,亿华通和重塑科技更倾向于引入国外成熟电堆 技术。

在功率方面,我国燃料电池企业可生产组装单 堆功率 60kW 的石墨双极板堆栈,体积为 35 升, 功率密度达 2.0kW/L,双堆串联功率可达 120kW, 体积为 50 升,搭配车载锂电池后,基本可以满足 重型货车应用性能需求。

在环境适应性和耐久性方面,国产化电堆已可 实现 -30℃低温启动,-40℃低温存储,系统效率 55%,防护等级 IP67,具有良好的稳定性,耐腐蚀, 寿命预计在 5000 小时左右。

双极板

在双极板方面,由于加工石墨板成本高,复合 材料双极板近年来开始走向应用,如石墨 / 树脂复 合材料、膨胀石墨 / 树脂复合材料、不锈钢 / 石墨 复合材料等。国内新源动力开发的不锈钢 / 石墨复 合双极板电堆已经有所应用。广东国鸿引进了加拿 大 Ballard 公司膨胀石墨 / 树脂复合双极板生产技 术,所生产电堆也已有车辆装备。

膜电极

以大连新源动力、武汉理工新能源为代表的 企业已经初步具备了不同程度的生产线,年产能可 达上万平方米,但还需要开发以狭缝涂布为代表的 大批量生产技术。市场上生产全氟磺酸膜的企业主 要来自美国、日本、加拿大及中国。我国已具备质 子交换膜国产化能力,山东东岳集团生产的质子交 换膜性能出色,具备规模化生产能力。目前,东岳 DF260 膜厚度可做到 15μm,在开路电压测试情况 下耐久性大于 600 小时。

催化剂

海外企业领先,国内正起步。国内尚处于研究 阶段的单位有两类:一类是国内企业,如贵研铂业。 贵研铂业主营汽车尾气铂催化剂,与上汽共同研发 燃料电池催化剂。一类是研究机构,如中国科学 院大连化学物理研究所、上海交通大学、清华大学 等。例如,中国科学院大连化学物理研究所制备的 Pt3Pd/C 合金催化剂,已应用于新源动力生产的燃 料电池发动机。

系统部件

在系统部件方面,氢气循环泵主要依赖进口, 空压机还未能大批量生产,缺少低功耗高速无油空 压机产品。

2.整车技术路线

氢燃料电池货车的整车技术路线分为两种,即 搭载小型动力电池的全功率型和搭载可插电动力电 池的氢电混合型。全功率型氢燃料电池货车的动力 电池无需外接充电,动力电池主要用于车辆急加速、 爬坡、启动阶段提供动力。该结构中,车用动力全 部来源于燃料电池,因此对燃料电池电堆的寿命要 求较为严苛,以我国目前的技术储备较难实现。氢 电混合型氢燃料电池货车集合了氢燃料电池货车及 纯电动货车的优点,技术要求相对较低,是在原有 纯电动货车的基础上加装燃料电池作为动力电池的 动力补充源,在我国当前阶段适用性较好。

目前,国际上氢燃料电池货车的技术路线以全 功率型为主,而我国则优先考虑发展氢电混合型燃 料电池货车,最终目标仍然是实现全功率型燃料电 池货车的整车路线。