燃料電池單堆超100kW，這個(gè)看似短期內(nèi)不可能完成的挑戰(zhàn)，經(jīng)過國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)及燃料電池企業(yè)的努力，正一點(diǎn)點(diǎn)地成為現(xiàn)實(shí)。
9月29日，來自同濟(jì)新能源汽車工程中心官微消息，日前同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心在去年設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，制備出的金屬極板燃料電池單堆在第三方整車廠實(shí)測(cè)，達(dá)到了125 kW的最大持續(xù)功率，超過設(shè)計(jì)目標(biāo)115 kW。單堆及其模塊測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)如圖1a,1b所示。
圖1a．單堆 圖1b. 單堆模塊
圖片來源于同濟(jì)新能源汽車工程中心
該堆由370節(jié)單池構(gòu)成，其中催化劑、MEA及金屬極板均采用自研技術(shù)；實(shí)測(cè)功率曲線如圖2所示，最大持續(xù)輸出功率密度達(dá)到3.2 kW/L（包括端板、緊固件的裸堆），峰值最大電流密度超過2 A/cm2。在115 kW設(shè)計(jì)點(diǎn)，單節(jié)電壓標(biāo)準(zhǔn)方差為10 mV。
圖2. 電堆實(shí)測(cè)功率曲線
圖片來源于同濟(jì)新能源汽車工程中心
高工氫電了解到，同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心成立于2000年，同時(shí)也是國(guó)家燃料電池及動(dòng)力系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、新能源汽車及動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家級(jí)國(guó)際聯(lián)合研究中心、中德電動(dòng)汽車聯(lián)合研究中心、中國(guó)燃料電池汽車技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)單位。受科技部委托，中心同時(shí)承擔(dān)了國(guó)際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計(jì)劃（IPHE）聯(lián)絡(luò)辦公室的工作，代表科技部出席相關(guān)會(huì)議，定期向科技部匯報(bào)國(guó)際上氫能燃料電池的最新進(jìn)展?，F(xiàn)階段主要專注于新能源與智能化汽車的研究。
近年來在“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期間，同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心在新能源汽車領(lǐng)域承擔(dān)了30余項(xiàng)863項(xiàng)目、973專項(xiàng)及一大批地方和企業(yè)的重大科研攻關(guān)項(xiàng)目。其中代表性的項(xiàng)目包括：國(guó)家973項(xiàng)目“高性能分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究”；“燃料電池轎車”、“燃料電池轎車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)”、“混合動(dòng)力轎車”、“微型純電動(dòng)轎車”、“新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制器”、“燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性與耐久性試驗(yàn)”等國(guó)家863項(xiàng)目，以及“燃料電池汽車高壓氫氣加氫站和供氫技術(shù)”、“70MPa加氫機(jī)”、“風(fēng)光互補(bǔ)制氫加氫站” 、“氫能汽車加氫設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究”等氫設(shè)施相關(guān)課題。歷年來，中心出色完成了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，并獲得了數(shù)十項(xiàng)國(guó)家、地方及行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
毫無疑問，同濟(jì)大學(xué)作為國(guó)內(nèi)燃料電池領(lǐng)域最具權(quán)威的科研單位之一，對(duì)中國(guó)燃料電池行業(yè)的發(fā)展起到舉足輕重的作用。
業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，同濟(jì)大學(xué)制備出的金屬極板燃料電池單堆最大持續(xù)功率達(dá)到125 kW，并經(jīng)過了第三方整車廠實(shí)測(cè)，為新能源汽車工程中心開展大功率電堆工況性能與耐久性設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)效率匹配與狀態(tài)識(shí)別的研究提供了可用樣本，有利于提振行業(yè)內(nèi)的研發(fā)信心。
眾所周知，大功率電堆是發(fā)展必然趨勢(shì)，只是短期內(nèi)還存在批量化生產(chǎn)難、系統(tǒng)關(guān)鍵部件匹配難、成本高企等眾多難題，難以真正實(shí)現(xiàn)裝車運(yùn)行。這并沒有阻擋國(guó)內(nèi)燃料電池企業(yè)研發(fā)探索腳步，其中一些代表性企業(yè)已經(jīng)有了不錯(cuò)的成果。
近日在如皋舉辦的氫能會(huì)議上，上海汽車集團(tuán)股份有限公司副總裁、總工程師祖似杰在會(huì)上透露，搭載第三代大功率電池電堆的P390燃料電池系統(tǒng)將在明年初正式量產(chǎn)，電堆的功率達(dá)到115千瓦，體積功率密度達(dá)到3.1千瓦/升，空氣系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)零下30度的低溫啟動(dòng)，接近國(guó)際一流的燃料電池科技的關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。
9月11日，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“新能源汽車之高環(huán)境適應(yīng)性的公路客車燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和整車集成技術(shù)”中期檢查會(huì)在清華大學(xué)汽車研究所舉行。國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃由973計(jì)劃、863計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開發(fā)基金和公益性行業(yè)科研專項(xiàng)等整合而成，事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、整體自主創(chuàng)新能力和國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性重大科學(xué)問題、重大共性關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研究。
“新能源汽車”是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)之一，其中億華通研發(fā)的大功率氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，額定功率超過100kW，主要應(yīng)用于公路客車、重卡等大功率作業(yè)車型，通過科技部中期驗(yàn)收。
8月1日，國(guó)家電投氫能公司官宣，公司百千瓦功率金屬雙極板燃料電池電堆研制成功，標(biāo)志著國(guó)家電投自主燃料電池產(chǎn)品正式步入產(chǎn)業(yè)化階段。
今年6月7日，江蘇清能官宣，公司100kW全尺寸短堆通過了國(guó)內(nèi)知名車企的第三方獨(dú)立測(cè)試， 達(dá)到了每平方厘米1.5W以上，端板內(nèi)4.2kW/L的創(chuàng)紀(jì)錄的功率密度。這是目前為止唯一一家宣布功率密度達(dá)到100kW的石墨雙極板電堆廠家，其余都是金屬雙極板電堆廠家。
高工氫電還了解到，落戶于中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)的上海氫晨，是一家專注于高密度燃料電池電堆研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及總體方案的高科技企業(yè)。公司核心團(tuán)隊(duì)與核心技術(shù)源自上海交通大學(xué)，經(jīng)過近10年的持續(xù)研發(fā)，已累計(jì)開發(fā)了三代具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池電堆，其中H2100A型電堆峰值功率超過103kW，體積功率密度達(dá)到3.3 kW/L。
