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            燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力

            admin 2019-11-02 231人围观 ,发现0个评论

            原标题:燃料电池车自主供给才干访谈:试验室效果多,工业化需尽力

              几款国内外出产的燃料电池车,从左至右依次是现代ix35、上汽大通V80、丰田Mirai

              “催化剂在试验室能做了,企业出产却还要进口。”

              在谈到我国燃料电池轿车职业对外依存度时,简直一切受访者都着重试验室研制效果和中心零部件国产化间的巨大距离。一边,是企业、高校和科研院所发布的美丽数字,另一边,则是资料、零部件、设备等对进口的严峻依靠。

              为什么依靠进口?

              部分受访者以为,科研效果难以转化为商业产品,仅仅表象。更实质的原因在于,运氢问题没有处理,导致部分城市高纯氢贵;整车本钱高、加氢站建造费用高,归纳要素效果下,我国的燃料电池工业链仍未构成。

              没有工业链,就没有赢利。面对赔本的生意,作为商场立异主体的企业天然难有技能攻关、从而和进口产品竞赛的活跃性。

              不过,不论是国内的主机厂、零部件企业,仍是动力公司,都在活跃推进燃料电池轿车链条的国产化进程,部分现已发布了阶段性研制效果。用一位一线工程师的话说,“燃料电池职业处于开展初期,政府和职业都应该充满信心,深信星星之火可以燎原。”

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              催化剂:

              做得了1克,做不了1公斤

              燃料电池国产化,触及多项中心零部件。

              国内某干流氢燃料电池企业产品负责人介绍,燃料电池电堆首要由膜电极、双极板、端板、绝缘板、集流板和密封件等组成。作为首要零部件的催化剂占电堆本钱份额约为36%,双极板占比约为23%,气体分散层和质子交流膜占比别离约为16%和12%。

              依据车型和技能道路等不同,催化剂等本钱占比略有不同,图为参与2019氢能工业开展峰会的某客车企业统计数据。

              国家电力出资集团有限公司氢能首席技能官柴茂荣告知《电动轿车调查家》,国产燃料电池触及的催化剂、膜电极、双极板等中心技能,对进口的依靠都比较严峻。

              张先生是国内某大型资料研制组织的燃料电池工程师,据他调查,近几年,国内对燃料电池催化剂的研讨十分火,尤其是高校在催化剂、膜电极等范畴的专利申请数量相当多。而这些研讨正是不少内企业的技能来历。

            燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力

              张先生说,惋惜的是,这些科研效果,现在大多数没有转化为商业产品。

              我国工程院院士衣宝廉告知《电动轿车调查家》,现在,国内有不少研讨催化剂的单位,宣布的高水平论文也有许多,并且并不缺少制备催化剂的公司。可是,这些单位和企业都拿不出催化剂装车的运转数据。

              衣宝廉介绍,国内有催化剂开发才干的公司,正在开发高活性、低铂载量的催化剂,并在自己的电堆上进行试验。但在工业端,大部分企业仍要进口日本和英国等国的催化剂。

              上述产品负责人也表明,现在,部分国产催化剂通过了样品开发和测验,但商用化和规模化堆集缺少,因而,进口催化剂依然是现在国内燃料电池企业的首选。

              为什么试验室能做出来,工厂却出产不出来?

              柴茂荣告知《电动轿车调查家》,试验室的催化剂多用半电极测验功能,功能要求相对宽松,但用于量产的膜电极,需求饱尝抗氧化、抗中毒、耐久性,以及催化剂中杂质对质子膜等的影响检测。因而,试验室做出的催化剂,能直接用于企业膜电极出产的数量有限。

              别的,张先生以为,试验室有精细的试验设备,有专业的(通常是博士学历及以上的)科研人员,在这种特定条件下制出1克催化剂并不难。但关于企业而言,受限于设备、工艺、工人技能水平,每天能产出100克-1000克燃料电池催化剂,现已是领先水平。

              “博士能做不算出产才干,一般工人也能操作才是出产才干,才有规模化的或许。咱们现在缺的便是出产才干,这种才干一定是企业才干搞定的。”张先生说。

              张先生所说的“出产才干”,反映在消费端,便是我国动力工程集团氢能科技有限公司(中氢科技)CEO范钦柏口中的“用户级产品”

              在范钦柏看来,现在,燃燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力料电池轿车对氢气、空气质量、机器精细度和操作都很灵敏,是“教授级”产品,这样的产品价值很低,不是用户真实需求。职业应该对燃料电池轿车去灵敏化,让其成为有价值的“用户级”产品。

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              双极板:

              成品率仅98%

              现在,国内大部分燃料电池企业运用的是石墨双极板和复合资料双极板。

              衣宝廉介绍,金属板作为前进电堆比功率的首要方法,国内各公司都在大力研制并拼装。部分企业声称,其开发的金属电堆比功率超越3.0kW/L,且均装车试运转,但实践寿数有多长,还要看运转效果。

              上海捷氢科技有限公司事务规划及项招聘信息怎么写目总监余意也表明,和石墨双极板比较,金属双极板厚度薄,导电、导热功能更好,机械强度更高,量产工艺工序更少,因而功能优异且更易于批量化出产。但金属双极板的成型工艺要求高,耐腐蚀性较差,寿数不易确保这也是其国产化的首要难点。

              张先生告知《电动轿车调查家》,现在,国产双极板最大的问题是模具加工精度不够高。例如,国外对双极板的公役要求为10微米,国内模具的公役遍及远大于这个数字。

              模具公役大,导致双极板和燃料电池的不良品率远高于产品最低要求。

              范钦柏介绍,动力电池的电流密度只需100毫安/平方厘米,而燃料电池的电流密度能做到1.5安/平方厘米。这就意味着,燃料电池堆精细度的要求远高于动力电池,不良品率要降到亿分之一。但实践上,国产燃料电池遍及的不良品率高达2%。

              除了模具自身的问题,办理进程不科学,质量操控不严厉,也让国产燃料电池的一致性大打折扣。

              范钦柏曾在海外从事燃料电池研制作业近30年,回国不到1年时刻,国内部分企业的办理方法让他感受颇深。

              据范钦柏介绍,单电池装堆时,企业会对每个电池的膜电极检漏,测验单位时刻内的气体漏出量是否超支。有的企业只需求“差不多”合格即可,而非严厉执行品控规范,导致电堆装车后,有的产品仅两周就出现问题,无法运转。

              “部分企业出产爱讲‘差不多’,企业缺少责任心,这是国产产品缺少世界竞赛力的一大问题。”

              3

              其他零部件:

              根底资料研制被卡

              不仅仅燃料电池,空压机、氢气循环泵等燃料电池轿车体系零部件,国产产品和进口产品的距离也很大。

              张先生在乘坐过丰田Mirai和国内某干流车企出产的燃料电池车后直言,前者没有显着噪音,后者的噪音则相当大。

              余意介绍,空压机、氢气循环泵研制触及到热学、力学、动力学、电机电控、资料等多学科,尤其是大流量高压比的空压机和氢循环泵,需求深沉的技能堆集、完善的开发流程和许多的资金投入。

              一位曾在海外某闻名燃料电池企业任职多年的专家告知《电动轿车调查家》,一般空压机选用钢制轴承,但燃料电池轿车的空压机转速极高,需求运用陶瓷轴承。而这种陶瓷轴承,国内依然十分缺少。

              “只需触及根底资料,国产零部件基本上就卡死了。”他感叹。

              不过,据衣宝廉介绍,国内空气轴承的空压机现已研制成功,并应用在亿华通的燃料电池车上。金士顿JSD推出的无油空压机选用空气轴承、高速永磁电机和高频操控器等技能,中心技能均为公司自主研制。

              除了燃料电池轿车自身,整车之外的储氢、运氢、加氢链条,储氢罐用的碳纤维、阀件,加氢枪用橡胶、氢气计量设备,国产产品仍与世界先进水平距离较大。

              以加氢枪的橡胶为例,柴茂荣介绍,加氢枪专用的橡胶既要抗压,又要耐氢,对企业的工艺水平应战很大。并且,一根橡胶管的价格高达数万美元,寿数则只需半年到一年左右。技能难度大、替换本钱高,让这种特别橡胶国产化十分缓慢。

              余意也表明,和世界先进水平比较,国产碳纤维的成品率相对较低,本钱较高,国产阀件的高压密封可靠性、金属资料的耐氢脆性和高压环境下的耐久性比较差。

              不过,柴茂荣以为,阀件、储运罐特种钢、氢气计量设备等零部件对外依存度高,并非在于国内企业做不到,而在于企业不肯做。换言之,无利可图导致企业缺少立异的活跃性。

              为什么无利可图?

              4

              “氢价高、车价高、建站贵

              衣宝廉以为,燃料电池车的要害资料和中心零部件的国产化进程不抱负,商业化速度慢首要受制于三高:车的本钱高、氢气价格高、加氢站建造费用高。

              某客车企业高管曾在揭露讲演中表燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力明,氢气价格十分贵重,导致氢燃料电池轿车车的营运本钱居高不下,是企业燃料电池轿车推行的难题。

              范钦柏算了一笔账,现在,国内氢气的商场价格约为100元/千克,测验60千瓦的燃料电池堆,大约需求氢气每小燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力时4千克,商场价每小时为400元。这样算来,一辆燃料电池轿车每天要耗费氢气3000多元,依据不同的计量比,一年的测验价格近百万元。

              一边,是下流主机厂苦于用氢本钱过高,另一边,是上游制氢企业诉苦氢气没有商场。“电池堆做得起,氢气用不起,是许多燃料电池轿车企业面对的实际困难。”他说。

              怎么处理“用不起氢”的难题?范钦柏的观点是,专业的人做专业的事,由动力企业牵头,疏通上游制氢企业和下流主机厂间的运送进程,进一步下降企业用氢本钱。

              别的,衣宝廉告知《电动轿车调查家》,一般城市的高纯氢价格较高,但现在,国内加氢站的加氢价是60到80元/千克,低于世界水平。他以为,许多使用工业副产氢与弃水、弃风、弃光发电的电解水制氢,国产加氢站的加氢费用很快会降下来。

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              国产品牌在尽力

              现在,动力企业正在加快进入燃料电池范畴。

              2019年8月,电投发布燃料电池研讨阶段性效果,柴茂荣向媒体表明,国电投研制的催化剂通过了1.0-1.5V十万次的耐久性测验,其衰减特性值仍大于80%。他一起着重,催化剂资料从试验室到装车需求2年,装车后依然需求3年时刻验证。

              中氢科技方面,范钦柏介绍,现在,该公司有石墨板和金属双极板的开发才干,装车实测正在按计划进行。

              主机厂一端的国产化进程也没有中止。

              捷氢科技燃料电池体系产品P390,电堆及中心部件自主开发

              在2019年9月22日的2019氢能工业开展峰会上,被问及怎么下降进口依存度时,捷氢科技总经理卢兵兵表明,捷氢现已具有双极板、膜电极规划、燃料电池车自主供给才能访谈:实验室成果多 产业化需尽力电堆集成、燃料电池体系集成才干。在质子交流膜、催化剂和碳纸等中心资料范畴,期望与供给商协作,发挥各自专长,前进国产燃料电池竞赛力。

              谈到于燃料电池中心资料和零部件国产化的远景,范钦柏说,国产化困难多、速度慢不是问题,问题是,我们是不是真想把燃料电池职业做起来?只需真想干事,而不是冲着补助去,我国的燃料电池职业就有期望。

              衣宝廉也表明,要加强电堆企业与要害资料研制单位的协作、联合攻关和试验。只需如此,才干加快国内氢燃料电池轿车要害资料和中心零部件工业化前进。

            (责任编辑:DF515)

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