第153章 氢燃料电池电堆国产化加速进行时
档案已开启,想象力开始接管。
PEM电解槽主要部件由内到外依次是质子交换膜、阴阳极催化层、阴阳极气体扩散层、阴阳极端板等,结构与燃料电池电堆类似,只是材料体系不同。
在PEM制氢设备市场机遇凸显的形势下,当前已有少数PEM燃料电池电堆企业开始入局研发PEM电解槽,膜电极及我们盛远的双极板也在跟进中。
PEM电解水与PEM燃料电池互为逆反应,前者是电解水制氢,后者是氢氧反应生成水。PEM电解槽的结构与PEM燃料电池电堆类似,但PEM电解槽的材料体系与电堆相比有很大的差别,要真正做好PEM电解槽产品不容易。
由于工作环境的差异,PEM电解槽对核心部件和材料耐久性和寿命的要求更高。要做好PEM电解槽,需要对催化剂和膜电极材料有较深的理解,并且需要做好电解槽的密封。
我这次的电解槽技术攻克方案其中就包括电解槽的密封技术。”
顾晓晗仍然不相信习薇会在这么短时间里设计出这么多技术方案来。
“我想知道电解槽的双极板技术领域方面有没有进展?”
习薇笑了笑:“双极板方面,在PEM电解槽阳极严苛的工作环境下,若双极板被腐蚀将会导致金属离子浸出,进而污染PEM,因此我们盛远对双极板的保护措施是在表面制备一层防腐涂层,其耐腐蚀要求比PEM燃料电池更高。
正因为技术难度大,在PEM电解槽市场需求明显提升的背景下,当前有研发跟进PEM电解槽及核心部件产品的也仅是个别头部电堆、膜电极及双极板企业,另外还有一些综合实力强的国企及上市公司也开始了针对PEM电解水制氢装备的技术研究与产业布局。
此外,光伏巨头之一阳光电源在2021年3月推出国内首款最大功率250kW的SEP50 PEM制氢电解槽。
该PEM制氢电解槽核心部件均为国产。为了配合市场需求,阳光电源已开始规划建设全自动化电解槽组装生产线。
上海电气电站集团也于2021年3月与中国科学院大连化学物理研究所揭牌成立PEM电解水制氢技术研发中心,签订了“兆瓦级模块化高效PEM电解水制氢装备及系统开发”项目合作协议。
长春氢能产业基地的先导项目为PEM电解制氢装备研发、制造项目;威孚高科也公开表示,公司将PEM电解水制氢系统业务规划纳入拟成立的氢能事业部业务范围。”
顾晓晗翘起二郎腿,一脸嘚瑟地说道:“你跟我说了这么多,无非就是想跟我们威尔康进一步的合作,这样吧!你给一个说服我跟你们合作的理由。”
“晓晗,你……”赵硕黑沉着脸。
习薇对赵硕摇摇头,示意他不要生气后,转身看着顾晓晗说:“2021年10月13日,燃料电池研发商氢风新能源宣布完成A+轮融资,本轮融资由IDG资本、临港智兆、北京京能、自贸股权基金、申能能创等共同投资。而在此之前,2020年2月,氢风获得Pre-A轮战略投资,由申能能创投资。
而在去年国庆长假期间,我们盛远宣布推出新型碳涂层金属极板产品,在极板成本降低40%-50%的同时,还将金属板燃料电池发动机预期寿命延长至2万小时以上。现在,新技术将会以年产百万片大规模量产能力的姿态,去触动整个氢燃料电池行业降本。
氢风、盛远都是从上交大实验室孵化出的创业公司,创始团队都源于上交大机械与动力工程学院。
氢风专注于大功率氢燃料电池电堆测试设备研发、生产、销售等,并为客户提供总体技术解决方案,主要应用于商用车、重卡领域。
经过近10年的持续研发,已累计开发了50 kW、80 kW、100kW和150kW级多代具有自主知识产权的车用燃料电池电堆,体积功率密度达到3.3 kW/L。
而我们的盛远是国内首家专业氢燃料电池金属双极板研发及制造的国家高新技术企业,公司于2016年成立,次年就获得中国汽车工业技术发明奖一等奖。2020年,凭借“两板三场”结构设计,获得上海市科学技术奖特等奖,之前已获临港科创一期、上汽创投的投资。
伴随着硬科技赛道火热,科学家创业已成为这个时代的潮流。
“氢”+“氧”产生水,这一简单的化学反应如何与能源结合,我们上交大的来教授已经研究了16年。氢风、盛远新能源的团队均是来教授的嫡传弟子。
氢风、盛远就是上交大科技成果转化的一个缩影。
“从1到10”的科技成果转化,再进入“从10到100”发展壮大阶段的历程,上交大氢能军团已开始加速前行。
发展氢能与燃料电池汽车已成为全球共识,而燃料电池正是这一辆辆未来汽车的“动力源”。
经过多年的研发,目前氢风车规级氢能燃料电池电堆已顺利量产,这些被称为氢能源车“心脏”的部件能应用在重型卡车上,其峰值功率达150千瓦,居行业领先水平。目前,氢风的车用燃料电池电堆,可应用于乘用车、公交车、重型卡车和船舶等不同场景。
目前,由于燃料电池系统中电堆、氢气系统等零部件较高的技术要求和用料成本,直接导致了氢车的售价普遍高于燃油车和电动新能源车。不过,在业内人士看来,未来随着持续的技术突破和批量生产,有望降低燃料电池系统的制造成本。氢风预计,未来3到5年,会持续保证至少每年20%的降幅。
我们中国要发展氢能,就要把关键核心技术牢牢握在中国人自己手中。
而此次我们盛远的突破意义在于,将数千小时产品寿命延长至2万小时以上,新型高端碳涂层技术一举迈过了金属极板电堆竞争力的最高门槛,同时还顺带把极板成本降低了一半,为实现弯道超车助了一把大力。
面对数十亿片规模的市场容量,盛远作为课题单位参与的科技部十三五重点研发计划《质子交换膜燃料电池专用极板基材开发》项目,是面向更未来的下一代金属板研发,这代产品会从基材改性入手,彻底抛弃涂层环节,未来的金属极板将不再需要涂层,专用基材的开发将真正助力实现燃料电池双极板面向未来的氢能制备需求。
目前,临港新片区明确将氢能列入“未来产业”,“十四五”期间建设了“国际氢能谷”,计划到2025年产业规模突破200亿元。”
习薇的话让顾晓晗再也找不到借口来反驳。