【山西大同氢能高峰论坛】刘志祥:燃料电池生产线进展



2018年12月9日,大同举办了“2018“氢都”大同氢能产业发展高峰论坛”,参见此次论坛的专家级别较高,全部来自中国氢能、燃料电池标准技术委员会,论坛企业代表均为氢能及燃料电池行业的头部企业,大同论坛代表了中国中国氢能、燃料电池的最高水平。技术引进代表企业广东国鸿的刘志祥发表了主题为《燃料电池生产线进展》的报告,以下为根据会场录音整理的报告要点。

氢能园区介绍

园区在广东省云浮市,2015年开始建设,到2018年三年多的时间,目前在氢能产业的上游、中游、下游都逐渐取得成绩,主要包括燃料电池电堆、动力系统的生产,燃料电池整车的生产,燃料电池公交示范线推广,加氢站,运氢网络等。园区目前有燃料电堆的生产企业,燃料电机系统的生产企业(国鸿和重塑),燃料电池电堆工业系统的生产企业,整车生产企业(飞驰客车)。

实际运营经验丰富

国鸿于2015年成立,通过高科技企业认证,申请了国家级博士后工作站,国鸿的业务模式涉及从燃料电池电堆的生产到动力系统生产以及整车系统的集成到终端运营。运营一个加氢站,同时参与其他加氢站的运营。燃料电池相关产品包括电池电堆和零部件(加湿器、空气过滤器)及大功率的材料电池模块系统和备用电源系统。

在这个燃料电池的车辆的运营方面,从2016年9月、10月份在佛山和云浮共开通两条能源示范线,到目前这两条示范线运营良好,当时有11辆车开展正常的运营,目前运营里程最大的是已经超过8万公里了,所有参与这个运营的车辆都已经运营里程都超过4万公里了。

建立成熟工艺体系

生产线从2016年5月份启动,通过国鸿与巴拉德燃料电池电堆的合作协议引进,设计规模是每年生产电堆两万支,年产是3千万千瓦,项目的生产线投资额是1.5亿元,生产线的建设是从2016年10月份正式开始建设启动,到2017年7月份建设完成投产。燃料电池电堆的生产流程是包括燃料电池双极板的生产和电堆的组装生产这样两部分,现在还没有膜电极的生产,电堆的生产主要是包括柔性石墨板的模压、注胶以及清洗后面测试组装等系列的流程。

生产线的设计保留了一条手动生产线和一条半自动的生产线,最初按照生产线的设计上来考虑,是要求进行这个全自动生产线的设计,但是考虑到这个产业发展,认为如果是在五年以内上不到几十万台的产量的话,就没有必要去做全自动生产线,因为这个全自动的设备非常昂贵,所以说我们的生产线上是部分进行的自动化的设计,包括模压、后面的分切等部分工段是自动化设计。基于成本考虑,电堆的组装等没有做自动化设计。

厂房的周边的还包括其他的一些附属设施,包括消防测试、配电测试、通风以及氢气、空气管路等,都布局在生产厂房的周边。我们生产线生产出来的燃料电池电堆已经发到加拿大,在经过巴拉德的系统评测,然后这里面也看到我们燃料电池电堆的单电池一致性的评估结果,单电池的一致性的结果比在巴拉德温哥华的原厂的一致性还是要好,所以说我们的生产的电堆的品质比巴拉德的还要好。

生产出来的电堆进行了相关的企业测试,包括振动测试,电堆对汽车的振动工况的测试,针对结果的检测包括外观、气密性、绝缘性等特性的检测,结果表明我们的电堆完全能够满足汽车上的配件要求。此外根据国标的要求进行低温存储实验,包括零下20度零下40度这样的存储实验,得出的结果是外观无异常、气密、绝缘、电化学等等都无变化。针对我们的燃料电池电堆进行低温启动这样的测试,开展了零下10度、零下20度、零下25度到零下30度的启动实验,在这个启动过程当中是不增加外部辅助的工况。20多次的实验证明我们的电堆是完全可以在不加辅助的情况下实现低温起动的,但是更推荐增加外部辅助控制,这样有利燃料电池寿命的延长。

目前已经完全实现了零部件的国产化(除了MEA以外),MEA的生产主要是跟国外合作。2017年生产了1200多支燃料电池电堆,2018年截止到11月底的时候生产燃料电池电堆3千多支。

下步工作重点

实现膜电极的国产批量生产;

进一步的降低燃料电池电堆的电堆成本;

开发下一代的高性能的燃料电池电堆并应用于乘用车。

演讲原稿更加精彩,敬请期待!!!

玖牛研究院  汽车团队

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