未勢能源首次對外公布“雙子星計劃”,并攜電堆、燃料電池電池系統、儲氫三大領域技術專家天團公開亮相。
6月8日,第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會(FCVC 2021)在上海汽車會展中心正式開幕。
展會上,未勢能源舉辦“天星·氫享會”主題系列活動,包括“雙子星計劃”、百輛氫能重卡示范項目,以及與天津大學“氫能汽車市場與商業模式創新研究”簽約儀式,來進一步加快氫能產業科技成果轉化和市場化應用。
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“雙子星計劃”:中外合作
所謂“雙子星計劃”就是中國專家+海外專家的組合陣容。
(1)由角谷聰和龔正偉領銜的電堆天團
角谷聰曾深度參與豐田Mirai的設計開發,龔正偉則是有15年主機廠背景、8年燃料電池電堆技術的研發經驗。
該團隊研發的電堆已經實現了峰值功率150kW,堆芯體積功率密度大于4.2kW,耐久性10,000小時,-30℃冷啟動。它的重量僅為82kg,與國內同類產品相比,具有明顯優越性。
在工藝方面,采用2.5代卷對卷涂布工藝,電壓偏差小于10mV,建設了一條能滿足年產100萬片膜電極的高品質、高生產效率的生產線。
未來,未勢能源將通過減少各個部件厚度等技術優化和開發全面多孔質流道等電堆構造革新,來推進功率200kW、體積功率密度超過7kW、壽命2萬小時的電堆開發。
(2)由崔天宇和Patrick Muhl牽頭的燃料電池天團
崔天宇曾是科技部氫能專家組成員、前寶馬集團專家,有近20年的燃料電池行業經驗;Patrick Muhl 是材料客戶專家,有10年的燃料電池材料研究、測試和診斷分析經驗。
該組合重點圍繞商用車和乘用車大功率燃料電池系統進行自主迭代研發,并針對不同應用特點定制開發控制技術,如乘用車動態性能、低溫無損快速起停等,商用車高耐久、高效率等控制技術等,包括發動機控制共性技術(電堆實時在線健康診斷NODS技術、多變量解耦閉環控制技術、進氫噴射+氫循環引射集成模塊等。
目前,燃料電池天團已經孵化出兩款發動機,即:針對商用車的110kW發動機和針對乘用車的95kW發動機,均已完成車輛搭載,系統各項參數(壽命、效率、功率密度等)均處于國內領先水平,國產化率達到100%。
(3)由王東雨和Jurgen Louis率領的儲氫天團
王東雨是國家課題負責人,有13年的研發經驗;Jurgen Louis具有22年的研發經驗,曾在殼牌從事氫能相關技術研發。
該團隊主要從事高壓氣態儲氫和液氫技術開研發,其中高壓儲氫包含四型儲氫氣瓶、70MPa高壓瓶閥與減壓閥等零部件的研制開發,高壓產品各項性能在與國外主流產品的對標中均有明顯的優勢,如高壓閥門產品在體積與重量均優于其他產品,更符合系統輕量化、緊湊化的設計理念。
在IV型瓶的技術開發過程中,未勢能源儲氫天團采用干法纏繞設計工藝,解決了纏繞過程中線型設計問題與瓶口密封難題,有效提高了氫瓶的質量儲氫密度。
另外,70MPa閥門產品作為國內空白項目,已完成瓶閥產品和減壓閥產品的原型設計。其中,70MPa減壓閥產品共計完成17項臺架試驗,包括液壓強度試驗、氫氣壓力-流量標定試驗和減壓出口波動試驗等。目前,已搭載某款燃料電池汽車進行實車驗證,順利完成了2020年冬季的黑河低溫標定。
與此同時,在液氫技術研發方面,未勢能源已正式開啟驗證液氫制備-儲存-運輸-加注全鏈技術和經濟性探索,并將重點圍繞國內重載領域大容量車載儲氫需求,進行車載液氫系統與液氫轉注的研發工作。
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技術開發堅持:
從客戶中來,到客戶中去
未勢能源技術能夠如此快速取得進展,或許與其堅持從客戶來,到客戶中去的基本原則關系密切。因為除了正向研發,客戶的需求還會倒逼他們進行技術改良。
對此,未勢能源董事長張天羽舉了幾個例子。
未勢能源董事長 張天羽
在共性關鍵零部件開發方面,未勢能源建立了每個模塊的共性零部件,但是有些是不能滿足客戶需求,比如氫氣循環裝置,循環泵集成方案無法放入發動機前艙,倒逼其開發了一體式引射器,初版的方案雖然放進了前機艙,但碰撞分析不通過,他們和韓國專家以及德國整車布置專家出了十幾版方案,通過優化引射器與汽水分離器的集成,大大降低了厚度最終通過客戶測試。
在控制技術的開發方面,不同的客戶有不同的需求,比如乘用車關注動態拉載,而商用車關注高效率,也有共同關注點,比如壽命。要延長電堆的壽命,燃料電池堆也需要一個望聞問切的手段,確保電堆的最優運行環境。目前Patrick在帶領這個團隊開發nods系統,實時診斷電堆是水淹,干燥還是燃料饑餓等等,從而及時調整操作參數,從而實現燃料電池真正的大閉環控制。
在測試方法的開發方面,未勢能源也在不斷改進。例如去年冬季測試時,未勢能源的測試車輛停在了一個比較陡的斜坡上,導致車輛啟動失效,倒逼技術團隊開發了三軸旋轉測試臺模擬實際車況,使原來的一維的靜態低溫測試升級成了二維動態低溫測試。張天羽表示,未來他們還會繼續開發疊加震動譜的三維低溫測試方法。
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發布百輛氫能重卡示范項目
技術研發最終還要產業化發展。
此次“天星·氫享會”活動,上燃動力技術總監王曉華首次發布了“百輛氫能重卡示范項目”,該項目是未勢能源與大運、東風兩家企業合作,配套上燃動力自主研發的111kW燃料電池系統超越-300EP,聯合開發的氫能重卡車型。
聯合開發的氫能重卡車型
值得一提的是,該項目基于雄安新區“容易線”建筑骨料運輸需求,道路規劃全長50公里,加氫站10座,設計速度80公里/小時,不日將正式落地投入運營,助力雄安新區建設千年大計,并將依托該項目經驗進一步擴展至其它地區, 助力“3060”雙碳目標的快速實現。
此外,為進一步加快科技成果轉化和產業化應用,未勢能源與天津大學舉行“氫能汽車市場與商業模式創新研究”課題簽約儀式,將聯合開展燃料電池汽車市場推廣應用研究項目,共同促進燃料電池產業市場化高質量發展。
未勢能源副總裁兼上燃動力總經理王亞波與天津大學中國汽車戰略發展研究中心主任郭焱分別代表雙方簽約
天津大學汽車戰略團隊具有十多年汽車市場研究經驗,團隊與中汽協聯合開展了多方面的市場預測研究,在國內外汽車行業影響力匪淺。下一步,未勢能源將與天津大學中國汽車戰略發展研究中心攜手共進,深入研究適于我國不同行業、不同地區、不同場景的車型推廣應用,適時發布研究成果,為政府、行業機構和企業及時總結發展經驗,提出可靠的行業發展建議,從而促進全行業的高質量發展。
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來源:第一電動網
作者:電動汽車觀察家
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