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谢金水:氢燃料电池关键零部件国产化是氢能产业发展的必由之路

宋爱菊 第一电动网宋爱菊

国务院总理李克强于5月11日考察丰田氢燃料电池汽车项目在国内引起了轩然大波,行业人士纷纷猜测氢燃料电池将在国内迅速崛起。但另一方面,关于电堆、催化剂等氢燃料电池核心技术国内情况进展如何,外界却知之甚少。

5月11日,在2018第三届中国国际氢能与燃料电池及加氢站设备发展论坛上,来自武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司(下称武汉喜玛拉雅)的总工程师谢金水分享了公司在推动氢燃料电池国产化进程方面的努力。

谢金水表示,目前制约国内氢燃料电池发展的因素有两个,高昂的成本以及核心技术被国外企业垄断。

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武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司总工程师谢金水在论坛上做主题分享

在中国,虽然政府大力支持和鼓励展氢燃料电池汽车发展,比如相比其他路线的新能源汽车技术,氢燃料电池是唯一保持补贴不退坡且国补:地补=1:1的高额补贴领域,单车最高补贴100万元。但在氢气来源、储存、运输、加注、燃料电池电堆成本、燃料电池系统外围零部件缺乏等问题面前,氢燃料电池的推广和商业化路线尚不清晰。在谢金水看来,制约燃料电池高成本的问题是电堆高成本问题,其核心是氢燃料电池的关键零部件的知识产权及国产化问题。

放眼全球,氢燃料电池和关键零部件被少数发达国家掌握和垄断,目前中国装车的氢燃料电池汽车中,大多采用国外电堆和技术,其比例预估达70%以上。

为打破国外的技术垄断和自主研发燃料电池核心技术技术,武汉喜玛拉雅公司同清华大学就燃料电池科技成果转化进行深度合作,于2015年在湖北省咸宁市建立了氢燃料电池产业化基地。

在国产化方面,武汉喜玛拉雅分别在催化剂、双极板、电堆等方面取得了一系列成果。首先,前不久,武汉喜玛拉雅自主研发的燃料电池Pt/C催化剂量产技术取得突破,具备了大规模工业化生产条件,产能达到5kg/天规模。量产Pt/C 催化剂主要包括40wt%、50wt%、60wt%、70wt%几种规格,具有高活性、高稳定性、低成本优势。成本方面,大幅降低到了同类进口产品的一半。

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武汉喜玛拉雅自主研发的燃料电池Pt/C催化剂

其次,在燃料电池项目产业化过程中,武汉喜玛拉雅形成了完全自主知识产权的催化剂、膜电极(目前功率密度可达1.2W/cm2)、双极板(成本比进口的同类零部件降低了80%)等关键零部件的生产技术和工艺,能够根据客户的需求,快速灵活地配置燃料电池,适应不同的功率需求、不同的电压平台。电堆功率从1KW到100KW全覆盖,质量密度达到了1.39KW/Kg,体积密度达到1.86KW/L。

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电堆产能方面,去年5月,武汉喜马拉雅已建成年生产1000台燃料电池电堆生产线,今年年产能力将达12000台。

另外,据谢金水介绍,武汉喜玛拉雅自主研发的核心技术已应用于与中植汽车合作开发的10.5米燃料电池公交车,电机额定功率135KW,配置50Kwh锂电池,燃料电池输出36Kw,续航里程达到500km。

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一方面,氢能被誉为21世纪的“终极能源”,具有高效、高压、环保、体积小等特点,氢能转化被视为新能源汽车终极解决方案;另一方面,氢能与燃料电池的研究受到各国关注,被视为未来世界能源体系的重要组成。因此,探索氢能产业化发展途径是重中之重。

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从左至右:武汉喜玛拉雅总工程师谢金水、清华大学教授,博导毛宗强、清华大学氢燃料电池实验室主任王诚、清华大学教授,博导裴普成、中南大学博导谢志勇、东岳研究院副院长唐军柯

在“加快氢燃料电池零部件国产化进程研讨会上”,清华大学氢燃料电池实验室主任王诚介绍,目前国内已掌握多项燃料电池零部件核心技术,并与日韩等国家的先进技术不相上下,成功打破了国外的技术封锁。

全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会委员、清华大学教授裴普成则表示,中国对燃料电池的技术研发由来已久,2000年就开始重视研发,但期间多次中断,就目前的研究成果看,氢燃料电池技术沉淀基本有保障,但商业模式尚不清晰。裴普成预计,中国氢燃料电池汽车将在3-5年内形成规模并探索出清晰的商业化道路。

来源:第一电动网

作者:宋爱菊

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