近日,五洲龍股份聯(lián)合國內(nèi)外多家技術領先者成立了氫燃料電池研究院,專注于氫燃料電池的研發(fā)工作

成立氫燃料電池研究院的原因

在車身、動力傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面,燃料電池電動汽車與普通電動汽車基本相同,主要區(qū)別在于動力電池的工作原理不同。一般來說,燃料電池是通過電化學反應將化學能轉(zhuǎn)化為電能,電化學反應所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此最早開發(fā)的燃料電池電動汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。
氫燃料電池具有高效、無污染、安靜、可靠性高等特點,其特有的優(yōu)勢吸引著世界各國各大汽車廠商的注意。這種氫燃料電池將有可能成為繼內(nèi)燃機之后的汽車最佳動力源之一。
早在2011年第26屆世界大學生運動會中,五洲龍在一次性投放1511輛供深圳大運會使用的新能源客車當中,已率先投放63輛氫燃料動力商用車,目前已全部運行滿生命周期并且安全退役。在競爭對手研發(fā)階段,五洲龍已率先完成了第一代氫燃料動力車生命周期的運行,積累了大量的氫燃料動力車運行數(shù)據(jù)。2017年6月在深圳新能源客車展再次發(fā)布“F1未來”系列氫燃料動力車。2018年將推出技術更加穩(wěn)定、成本更加低廉、安全系數(shù)更高的氫燃料電池車,并批量投入示范運營。
為加大研發(fā)及未來的戰(zhàn)略布局,五洲龍股份牽頭成立行業(yè)內(nèi)首家氫燃料電池研究院。
技術優(yōu)勢明顯
記者就此采訪了五洲龍股份技術總監(jiān)吳海濱。吳海濱介紹,五洲龍的燃料電池動力系統(tǒng)主要包括燃料電池、輔助動力源、DC/DC變換器等部件。燃料電池系統(tǒng)作為車輛常規(guī)運行時的主要動力源,為車輛的常規(guī)運行提供所需能量;輔助動力源為蓄電池或超級電容器(未來采用),提供車輛在啟動、加速、爬坡等特殊工況下所需功率。如此,既能保證車輛在不同工況下所需的能量,同時能夠減小對燃料電池的沖擊,提高燃料電池的壽命。
通常,根據(jù)燃料電池混合動力系統(tǒng)動力源裝置的搭配方案以及它們與電機驅(qū)動系統(tǒng)之間的連接方式來定義系統(tǒng)構(gòu)型。燃料電池直接驅(qū)動構(gòu)型中,為滿足車輛良好的動力性,燃料電池動力系統(tǒng)(FCE)必須具有良好的動態(tài)特性和V-I特性,同時,為避免FCE瞬時大功率放電導致的母線電壓過低而損壞燃料電池堆,F(xiàn)CE的額定功率取值也相對偏高。
燃料電池間接驅(qū)動構(gòu)型中,由于DC/DC變換器的作用,實現(xiàn)了FCE與儲能系統(tǒng)(ESS)的功率耦合和電壓隔離,有利于對燃料電池動力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié),在目前燃料電池的技術水平下,是五洲龍充分參考國際通用方案,結(jié)合經(jīng)濟實用特性考慮的結(jié)果。
五洲龍目前已經(jīng)造出的樣車具有以下優(yōu)點:
1、效率高:燃料電池是一種將儲存在燃料(氫氣、天然氣、甲醇等)和氧化劑中的化學能通過電極反應直接轉(zhuǎn)化成電能的電池。它實際上是一臺電化學發(fā)電器,沒有熱機過程,沒有中間燃燒過程,不受熱循環(huán)限制,燃料電池的工作溫度低(純氫為80度),熱損失少,因此效率高。而且燃料電池在起草的常用工況部分負荷時效率較高。理論上,燃料電池是效率可達90%以上。考慮燃料電池輔助設備的能量消耗,燃料電池系統(tǒng)的綜合實際效率約為50%~70%。而內(nèi)燃機的熱效率只有20%~40%零排放,反應過程只產(chǎn)生水。
2、加氫時間快,只需3~5分鐘。氫氣能量密度大,是汽油的3倍左右,遠高于鋰電池。
3、燃料電池環(huán)境友好,90%的零件可回收,不存在動力電池回收難的問題。
與此同時,五洲龍股份還基于國內(nèi)市場環(huán)境和自然環(huán)境,開發(fā)出了成本低廉的氫燃料電池系統(tǒng)解決方案來滿足不同客戶的個性化需求。
發(fā)展路徑明晰
五洲龍股份成立十五年來,一直專注于發(fā)展新能源汽車,一度成為國內(nèi)新能源汽車領路人。從2011年開始著手研發(fā)的氫燃料電池車發(fā)展到現(xiàn)在也已經(jīng)有近7年的時間,過去的研發(fā)主要是依靠自身的力量,五洲龍股份也一直能保持在很多方面技術領先,但是技術發(fā)展到今天,已經(jīng)不單單是在某一個或幾個領域領先就能夠引領行業(yè)發(fā)展的,需要有實力的企業(yè)協(xié)同起來,共同發(fā)展。五洲龍股份聯(lián)合了動力電池領域的佼佼者共同開展氫燃料電池的研發(fā)工作,就是想致力于推動行業(yè)發(fā)展。
記者在五洲龍廠區(qū)看到車間正如火如荼的開展生產(chǎn)。據(jù)了解,在今年7月份工信部恢復五洲龍股份申報新能源汽車推薦目錄資質(zhì)后,五洲龍股份就收到了好幾個大單,五洲龍股份根據(jù)自身產(chǎn)能,與客戶約定,部分車今年交貨,還有一部分車明年交貨,在提高生產(chǎn)效率的同時保證五洲龍客車的質(zhì)量。
五洲龍股份現(xiàn)今已經(jīng)明確了氫燃料電池的發(fā)展戰(zhàn)略,未來燃料電池業(yè)務將作為集團(重慶五洲龍、沈陽五洲龍)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要組成部分,基于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)研究院,鎖定交通物流、家庭熱電聯(lián)供等應用領域,緊緊圍繞氫能示范區(qū)域的場景需要,與國內(nèi)外技術領先企業(yè)和研究機構(gòu)合作,并逐步成長為燃料電池技術創(chuàng)新引領者,國內(nèi)一流、國際知名的氫能應用企業(yè)。