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燃料电池向大功率“突进”
作者:官方 来源:国际能源网 所属栏目:市场动态 发布时间:2021-11-05 09:31
[ 导读 ]燃料电池向大功率“突进” 近年来,HCHEN技术对H3技术和230kW反应器的发展进行了论证,引起了业界的广泛关注。目前最大功...

近年来,HCHEN技术对H3技术和230kW反应器的发展进行了论证,引起了业界的广泛关注。目前最大功率约150kW。如今,作为反应堆龙头企业之一,HIChen科技率先完成了230kW单堆的性能试验,这是国内反应堆再次向更高功率迈进的重要信号。

与国产电抗器同步走向大功率系统。目前潍柴动力正在支持中国重汽第一辆氢动力雪蜡车。系统额定功率可达162kW,是目前国内负荷和应用最高的电力系统产品。据报道,到今年年底,该行业可能会有一个200kW的电力系统可用。

为什么国内燃料电池堆和系统公司不断开发大功率产品?目前的防喷器供应链水平能否保持下去?技术上的挑战是什么?

燃料电池向高能方向发展

除氢晨科技外,近年来,国内主流燃料电池堆企业都在不断开发大功率产品,布局最新一代产品,具有大功率、长寿命、高功率密度等性能。

SFC-B9P单反应器最大功率>150kW,额定功率≥146kW,可广泛应用于中、重型卡车、城市公交车、轨道交通等。hyMOd-150和HySYS-120于5月发布。前者峰值功率输出150kW,设计耐久性10000小时以上,反应堆功率密度4.5kW/L。后者的额定功率为115kW,峰值功率为120kW,设计使用时间长达10,000小时。

青能今年推出了新的VLSII Pro反应堆。单反应器最大功率可达165kW,体积功率密度可提高到4.4KW /L。雄涛睿透露,将推出最新A2系列50-100kW反应器,体积功率密度为4.0KW /L, j系列反应器同等功率大于150kW;为未来5 ~ 10年设计的“诺金V”反应堆于去年11月投入使用,功率为150千瓦。

系统企业方面的强势势头同样明显。亿华通今年推出新一代120kW大功率产品,采用高性能单反应器和氢气再循环系统设计,率先将系统额定功率密度提高到701W/kg。



今年6月,丰子阳发布了新一代燃料电池系统——奇异元极。该产品的初始开发平台覆盖110KW-130KW系统功率范围,并将在未来两年扩展到300kW以上。同月,重塑正式推出130kW大功率PRISMAXII+ Mirrorstar xii +燃料电池系统。去年10月,国宏氢发布了洪图G系列燃料电池动力模块产品,其中洪图G110的净输出功率为110kW,在许多型号中得到了广泛应用。

2016 - 2018年,燃料电池功率以30-60kW居多;自2019年以来,家用燃料电池的动力一直在“快速发展”。现阶段,实际应用的大功率燃料电池堆可达150kW。例如,hydro - chen技术的150kW单堆已经实现了数百种应用。在系统方面,国产重型卡车燃料电池系统的额定功率在110kW以上。

接下来,国内大功率燃料电池堆和系统将提升到什么水平?飞时首席技术官石建祯博士在会议上表示,200kW燃料电池系统将在今年下半年上市。

据GGII分析,在“以奖代补”政策的推动下,行业更加重视燃料电池汽车在长途重载应用中的应用。长途重载运输具有作业时间长、载重率高、连续高速工况的特点,直接推动了企业对燃料电池动力的探索和提高。

可靠性和寿命是关键

燃料电池向大功率方向发展是一种趋势,主流企业开发大功率产品的能力也是技术实力的证明。需要注意的是,在这个阶段,产品的可靠性和寿命也是非常关键的。

“重型卡车需要根据运行场景选配110-200kW燃料电池系统;重型卡车还需要满足8年或3万小时的寿命要求,长期需要满足15年或5万小时的寿命要求;同时,重型卡车作业道路条件、环境等复杂,可靠性高,确保长期稳定运行。”风氢杨总经理刘俊瑞表示。

GGII还提醒大家,从目前行业的技术水平来看,燃料电池企业在进行技术开发时需要注意两点:首先,大功率燃料电池的发展不依赖于堆叠数量或面积的扩展,在设计过程中不断考虑水热条件、气体质量流等条件的耦合。

例如,在气体管理中,随着功率的增加,反应堆的长度也会增加。如何优化歧管和各单片机内的流体分布,保证反应气供应?在水管理方面,功率越大,产生的水越多,如何有效排放;在热管理中,大功率发电产生的热量较多,如何做好冷却工作;还必须考虑反应器组成的一致性。

其次,现有的防喷器供应链可能暂时无法可靠地满足大功率系统的需求。然而,随着大功率燃料电池的发展,未来关键部件的功率覆盖将迅速增加。

从客观的角度来看,在中国能够同时应对这些技术挑战的企业并不多。随着越来越多的公司开发大功率燃料电池,这些挑战可能会比预期更快地得到解决。

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