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[宁河吧]_【2019泰达论坛】新源动力李汉斌:车用燃料电池产品开发

8月30日~9月1日,“2019中国汽车产业发展(泰达)国际论坛”在天津滨海新区举行。本次论坛以“全面深化改革开放,发展壮大新动能”为主题,围绕未来政策动向、汽车新四化、深化改革和加强国内外品牌合作、自动驾驶和人工智能等前沿趋势、燃料电池重点难点问题等展开交流探讨。以下为新源动力股份有限公司工程应用事业部运营总监李汉斌现场演讲实录:

图为:新源动力股份有限公司工程应用事业部运营总监李汉斌

各位嘉宾大家上午好,非常荣幸能有这个机会和大家分享一下新源动力在车用燃料电池开发及测试方面的一些工作。

我的报告分三个部分,第一部分是车用燃料电池市场现状,第二部分是车用燃料电池产品开发,最后是小结和建议。

2013年,习近平总书记在新源动力视察了燃料电池工作,当时指出氢能燃料电池是重要的发展方向,大家知道,习主席是学化工出身,他当时问了氢从哪来的问题?这也是我们推动氢能燃料电池发展需要解决的一些问题,我们做过一些测算,最终我们期待到终端用户氢的成本最好是控制在30块钱每公斤左右。

国家也推出了一系列政策,包括今年年初把推动充电、加氢、测试写进工作报告,2016年中国汽车工程学会发布了节能与新能源汽车路线图,我估计新的2.0版很快会推出来。

左上角的图是我们统计的,从2010-2018年来,我们所参与的这些车企,通过公告的车企数量以及车型的数量,看到从2015年加速的趋势非常明显,在公布的车型里面74%是客车,25%是货车,1%是乘用车。一个是客车和货车运行路线比较固定,对于加氢基础设施依赖性较少。2018年的产量在百台、千台级别,整个国家燃料汽车产业处于导入期,我们预计未来的发展期是在2020-2025年。

燃料电池成本的问题,我们2018年燃料电池的成本相对于2008年已经下降了80%,但是目前这个下降的水平还远远不够,我们做过一些测算,如果到十万台级别的时候,成本是可能做到每千瓦600-700块钱,但是这个目标离美国DOE的水平,在系统层面要做到200-300每千瓦还是有很长的路要走。

最关键的是,我个人觉得要降成本是要解决关键原材料的问题,目前我们现在电堆的关键原材料,能够达到长寿命、高可靠的使用要求基本依赖于进口,比如说膜、催化剂、炭质,这个也在同步进行国产化的工作,已经在开展当中。

新源动力成立于2001年,通过十八年的发展,已经建立健全了完整的产品开发、制造、生产、质量控制、测试评价、售后服务以及销售体系,我们的产品开发是A样B样到C样(音)。

新源动力也是国家燃料电池其氢源技术国家工程研究中心,也是博士后科研工作站,也是国家级的示范企业。我们的产品电堆到系统,以及测试台架。新源动力是针对车用燃料电池开发的,对燃料电池提出了很多挑战,燃料的经济性、动力性、可集成度还有成本,怎么样保证在低剂量比的条件下,保证较高的性能输出,新源动力也做了很多工作,从最开始的全增湿到减少增湿的比例,给系统集成带来了灵活性。

新源动力目前产品开发的进展情况,2014年发布了第二代产品,是已经批量销售的,这是一个负荷板的电堆。现在已经小批量销售的是最新的第三代产品,这是最新一代电堆。在2020年要推出第四代金属板电堆,额定功率要超过110千瓦。 50和60两个系列是符合板电堆,它是集成了巡检、封装以及流体分配,对于后期应用很方便,不需要设计独立的封装。金属板的低温启动是零下30度,我要特别说明一下,这里所说的低温启动是指无辅助加热的低温启动。目前HYMOD-70小批量销售,今年要完成5000小时的台架的实车验证。

2019年博鳌举行的世界新能源汽车大会上,以新源动力为代表的高比功率的车用燃料电池技术,被评为八项前沿技术之一,后续的工作是把产品做出真正的产品,完成定型和批量生产。

新源动力在车用燃料电池开发这一块,我们做了很多工作,比如说我们做了高性能自增湿膜电极的设计和开发,通过敏感性的测试电堆的工作温度、参加压力、气体增湿等等做了很多的工作,为系统集成商带来方便。

潘老师讲到寿命问题是很重要的问题,那么新源动力也做了很多工作,新源动力复合双极板电堆,当时做到5000小时的时候没有停止脚步,最终做到了7500小时,我们预测这块产品在车载动态工况下,它的寿命将会超过10000小时。

除了寿命问题以外还有可靠问题,特别是车用工况涉及到振动、冲击、温度的交电等等。 同时对电动模块也首次做了5G的充气动能(音)实验,完全符合国家的要求。

我们认为这个产品只有经过了各种苛刻验证,才能成为真正的产品,新源动力的测试基本上引用这个模式,研究测试标准和方法,测试完以后要进行数据的分析和故障模式的识别,最重要进行定义和加强。新源动力目前自己有30多套电堆和系统台架(音)都是我们自己开发的,但是我们在测试的过程中也发现了很多问题,有些标准性的问题,特别是一些安全性的强制标准,电堆这一块还是比较缺乏的。

最后是小结和建议,燃料电池处于导入期,预计产业的发展期是2020-2025年,我们期望这五年时间可以达到10万台甚至更多的水平。

第二个,要逐步降低燃料电池的成本,必须要核心材料国产化,同时要加大核心基础材料的研究,还有一点是要加强制造和测试装备的研发,我们知道在传统汽车以及新能源汽车之前,很多的制作测试装备依赖于进口,在这一块有必要加强投入。

最后一点,进一步完善标准和测评体系,加强创新、平台建设,资源共享,合作开发,谢谢大家!


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