金属板电堆拥有体积小、重量轻、功率密度高等优势,被认为在未来燃料电池汽车上的应用潜力大。近期来看,国家以奖代补的新政鼓励金属板电堆不断在往大功率方面发展。而如何攻克高密度金属板电堆的技术挑战,是摆在国内企业面前的一道难题。
“电堆性能是设计出来的,电堆寿命与装备工艺密切相关,能否实现新的制造模式直接关乎电堆的性能和成本。”上海氢晨总经理易培云表示,企业需思考的是,该如何构建高比功率电堆构型,如何提升电堆装配一致性与鲁棒性,以及如何实现电堆与核心部件的智能制造。
技术基础扎实 正向研发实力雄厚
作为一家专注于高密度燃料电池电堆研发与制造的企业。上海氢晨的核心团队与和核心技术源自上海交通大学,团队成员有10余年的持续研发经验。
记者了解到,上海氢晨的核心团队早在2008年就开始燃料电池的相关科研工作,先后承担国家自然科学基金重大国际合作项目、国家863计划项目、国家重点研发计划课题等,攻克了高功率电堆设计、长寿命部件匹配、高可靠自动装配、智能化快速诊断等关键技术,获得了30余项专利授权。
事实上,上海氢晨核心技术源于上海交通大学10余年的研究成果,主要聚焦于高比功率燃料电池电堆研发与生产。公司研发团队不局限于电堆技术,而是对电堆的核心材料、核心部件乃至燃料电池系统都有全面深入的理解,拥有很强的正向设计能力。
上海氢晨掌握的燃料电池多学科-跨尺度联合仿真技术
现阶段,上海氢晨已经掌握了燃料电池电堆的多学科-跨尺度联合仿真技术、层叠式装配界面匹配与容差分析技术、智能检测与快速诊断技术和高密度电堆智能制造技术,通过多年的技术攻关形成系列化的核心产品,为高密度燃料电池的产业化提供技术保障。
在高密度电堆的制造方面,上海氢晨主要是通过自动化的生产设备来减少误差,提升产品的一致性。目前,上海氢晨联合开发的电堆自动化装配平台可以将装配时间缩短到20-40分钟,最终目标是开发全自动的智能制造生产线,生产节拍3分钟/台电堆。
产品多次迭代 年产万台产线即将投产
除了技术上的积累和持续提升,上海氢晨也在布局多款产品,建设新产线,加快产业化进程。
目前公司的金属电堆产品额定功率覆盖80kW-120kW,其中H280C型电堆额定功率为80kW,适合60kW级系统;H2100F型电堆额定功率为100kW,适合80kW级系统;H2150F型电堆峰值功率150kW,适合100-120kW级系统。
上海氢晨专为60kW系统开发的H280C电堆
以上产品已经完成了全部的DV实验的考验,参与测试的项目包括绝缘、低温存储、低温启动、防水防尘、冷热冲击、振动和盐雾测试等,有些测试甚至高于国家标准。
产能建设方面,在临港集团和上海交通大学的共同支持下,上海氢晨已在中国(上海)自由贸易试验区临港新片区建成了10000平米的研发、生产与测试车间,目前产能达到2000套/年,规划产能达到10000套/年。
今年年初,申能能创完成对上海氢晨A轮战略投资,也将为上海氢晨2020年新产品的批量上市提供有力支持。
易培云透露,上海氢晨把现有的产品打造成具有3-5年生命周期的定型产品,并开发面向未来5-10年生命周期的产品。