氢燃料电池关键零部件研发提速 |
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原标题:核心产品实现国产化 氢能汽车已上路行驶 氢燃料电池关键零部件研发提速 冬日午后,一辆公交车载着乘客从大兴国际氢能示范区前驶过。车身上的“氢燃料电池客车”字样格外醒目。这辆氢能公交车,加满一次氢只需要10多分钟,续航里程达400公里。当前,氢能汽车动力系统的关键零部件产品,正在大兴国际氢能示范区源源不断产出。市科委、中关村管委会表示,近年来,本市持续围绕氢能、储能等领域推进底层技术攻关,推动关键技术装备和核心部件研制及示范应用,促进未来能源领域高质量发展。 氢燃料电池性能领先 厚度只有头发丝直径十分之一的膜材料,是氢燃料电池的核心部件之一——质子交换膜。它相当于氢燃料电池的“芯片”,氢气经催化分解为质子和电子后,质子穿过薄膜,电子则会绕行输出电能。 位于大兴国际氢能示范区的清驰科技生产线一尘不染。“空气中直径10微米的颗粒物,哪怕一个颗粒落下,都可能穿透这张薄膜,后续使用中就会导致氢气串漏乃至电堆损坏。”清驰科技董事长郑虓说,目前,这张薄膜的关键原材料和核心生产工艺已实现了全环节国产化,产品与国际领先的同类产品性能相当甚至更优。 在生产线上,厚度微米级的原料跨越40米的距离,完成从原料到产品的变身,目前生产线每年拥有15万平方米的生产能力。郑虓和同事又设定了新目标,通过研发持续优化质子交换膜的耐久性,进而提升氢燃料电池重型卡车的性能和寿命。未来,这张膜还有望再“瘦身”,厚度减至8微米至10微米,应用到无人机等低空经济领域。 甲醇做燃料可发电供热 示范区内还生产了另外一张膜,它能耐受更高的温度,工作温度在120摄氏度至180摄氏度之间。“常见的低温燃料电池工作温度在80摄氏度以下,需要使用高纯度氢作为燃料。”海得利兹董事长相艳介绍,随着工作温度升高,催化剂耐受一氧化碳及杂质气体的能力极大提升,这意味着甲醇、天然气等通过重整成为富氢气体,即纯度为70%左右的“粗氢”也能作为燃料,氢气可以现制现用,避免了高纯氢的储存、运输环节,用氢成本可降低三分之二以上。 这样一来,在没有市政供电、供暖的环境中,甲醇就可以让高温质子交换膜燃料电池热电联供系统运行起来,既能发电又能供热。近期,在北京城市副中心的临时工地宿舍内,这套体积相当于双开门冰箱大小的系统,就能满足工地临时建筑的冬季用电取热需求。 大兴庞各庄的西瓜育苗有了氢能助力,即使在寒冬腊月,大棚内也温暖如春,为小苗提供温暖的生长环境。“预计明年,我们就能在市场上吃到有氢能助力的西瓜。”相艳说。 氢燃料汽车已安全上路 目前,氢燃料电池的主要应用场景之一是重型卡车、冷藏车等远距离、大载重运输场景。加氢高峰时段,一辆辆氢能卡车在大兴海珀尔加氢站门口排队等候。 越来越多的氢能汽车就行驶在我们身边。氢能汽车动力系统关键核心部件,正在示范区内逐一突破。 “现在,我们的质子交换膜已经在一些重卡车辆上应用,这些车辆已投入正常运营,大家日常在路上就有机会见到。”郑虓自豪地说,一辆49吨的氢能重卡动力系统内,就要应用近25平方米的质子交换膜材料。目前,这些车辆的平均行驶里程达到2万至3万公里,车辆状态良好。 大兴国际氢能示范区的建设与氢能产业的快速发展同步迈进。目前,示范区北区起步区已建成投运,为从事氢能相关研究的高精尖企业提供测试、厂房、办公空间等服务;南区一期、二期建设完毕,地上建筑规模约4.7万平方米,今年下半年逐步交付客户,三期国家氢燃料电池汽车质量检验检测中心计划于2025年上半年建成投用。本报记者 刘苏雅 |
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