钜大LARGE | 点击量:1696次 | 2019年11月30日
高工氢电峰会倒计时4天“大咖”论道核心材料国产化
截止目前,我国在氢燃料电池在催化剂、质子交换膜、双极板等关键材料方面仍存在短板,大量进口产品无疑拉高了氢燃料电池的成本价格,氢燃料电池国产化推进速度不容乐观。
值此氢燃料电池国产化关键时期,高工氢电、高工产业研究院将于7月3-4日在上海举行“2019高工氢电产业高峰论坛”,此次论坛主题为“风口上起舞,刀口上前行”,来自车企、电堆及系统、核心材料、关键零部件及设备、氢气制储运等全产业链各个环节的超500位企业高层将共聚一堂,围绕产品技术及行业发展趋势进行深度探讨交流。
7月4日下午,论坛特别设置了以“核心材料和智能装备助力燃料电池性能提升”为主题的专场,武汉理工大学唐浩林教授、宝德自动化董事长牛高堂、Gore(美国戈尔)全球产品经理TakaoOhshima、清能股份总经理张弛、恒大新材氢燃料事业部应用技术负责人石曦泽、科威尔燃料电池产品线研发总监彭凯、西北有色金属研究院杨乔森教授、新研氢能首席技术官齐志刚博士、上海弘枫总工王刚、上海治臻总经理蓝树槐博士、世椿智能副总裁蔡奇志、雄韬氢雄技术总监王立明、开沃汽车技术中心研究一院院长陈青生等13位国内外知名企业和科研单位的高层将围绕氢燃料膜电极、质子交换膜、催化剂、金属双极板及燃料电池工艺设备等各个环节展开深度探讨与交流。
演讲结束后,还有两场精彩的圆桌对话。唐浩林教授、牛高堂、TakaoOhshima、张弛、蓝树槐博士、齐志刚博士、王刚等人将在第一场圆桌对话上围绕“金属极板or石墨极板,应用场景、成本和周期上的PK”等议题展开交流。上海济平新能源CTO邹裕民将参与第二场圆桌对话,与石曦泽、杨乔森、彭凯、陈青生、王立明等人围绕“生产设备、测试设备和辅助材料对氢燃料电池的研发生产、产品性能和品质上产生多大的影响?”等议题展开讨论。
上述14家企业及科研单位基本概况及研发最新进展是(按照演讲先后次序排列):
武汉理工大学
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室唐浩林教授将在论坛上围绕“燃料电池质子交换膜制造技术”发表主题演讲。
高工氢电组委会了解到,武汉理工大学是是国内较早开展燃料电池复合质子交换膜工程化制备技术的单位之一,从2003年开始有16年的质子交换膜研究历史。武汉理工大学在全氟磺酸树脂分散技术、高填充度复合质子交换膜制备技术、质子交换膜溶胀应力控制技术和缺陷基团原位消除技术等涉及质子交换膜制备技术、寿命和可靠性的应用基础性研究方面具有较多的积累。
对于如何促进我国质子交换膜产业发展,唐浩林教授建议:“下游产业应更多的使用国产质子交换膜,以促进产业链的更快成熟。国内质子交换膜产业应该加强上下游产业的协作,比如东岳有树脂和膜,产业化就比较顺利。”
宝德自动化
深圳市宝德自动化精密设备有限公司(下称“宝德自动化”)董事长牛高堂将在论坛上围绕“受困工艺与成本?创新设备攻克膜电极量产痛点”这一主题发表演讲。
宝德自动化成立于2007年,公司以真空技术为核心,自主研发出一系列精密贴合及组装设备。
近年来公司开始涉足设备开发难度极高的新兴燃料电池膜电极行业,并根据不同的工艺提供相应的自动化贴合解决方案。
宝德自动化负责人表示,不久的将来,随着燃料电池的应用需求释放,膜电极也会走向规模化的自动化生产,公司将与膜电极企业一起共同成长。
戈尔
美国戈尔(下称“Gore”)全球产品经理TakaoOhshima将在论坛上围绕“燃料电池膜的性能和机械耐久性平衡”这一主题发表演讲。
Gore成立于1958年,是一家以材料科技为本的全球性公司。公司在车用燃料电池质子交换膜领域,创造性地发明ePTFE(膨体聚四氟乙烯)的专有增强膜技术,所以核心产品GORE-SELECT®PEM具有超薄、耐用、高功率密度的特性。
据悉,作为质子交换膜领域的“领头羊”,Gore的增强型质子交换膜每年出货量达几十万平米,且逐年递增中。公司与丰田MIRAI、现代NEXO和本田CLARITY等全球领先的新能源汽车制造商都有着广泛而深入的合作,被认为是满足汽车应用挑战的行业标准。
清能股份
江苏清能新能源技术股份有限公司(下称“清能股份”)总经理张弛将在论坛上围绕“国产电堆商业化突围”这一主题发表演讲。
资料显示,清能股份专注于大功率车用及工业用燃料电池的研发和生产,公司自主研发了催化剂、膜电极、石墨极板、金属极板等核心材料,开发了独特的空气流、自增湿和阳极管理技术,为燃料电池电堆及系统性能提高打下了基础。
今年5月,公司为国内某燃料电池物流车配套100台40kW燃料电池系统。交付的100台燃料电池系统中,包括七合一膜电极组件、双极板在内的主要电堆核心部件均由清能股份自主研发;空压机、氢循环泵等系统主要部件均实现了国产化。就零部件品种而言,国产化率超过了95%。
清能股份表示,在实现40kW系统批量生产的基础上,公司今年将陆续推出基于超薄石墨双极板的60kW、80kW、100kW的大功率燃料电池系统,预计电堆功率密度能达到4kW/L。该系列产品可广泛用于中重型物流车、大中型客车、全功率乘用车和MW级燃料电池电站。公司已经和国内多家车企开始了从乘用车、客车到重卡的全系列燃料电池车型的开发工作,并和多家海外客户达成了MW级电站的供货意向协议。
恒大新材
广东恒大新材料科技有限公司(下称“恒大新材”)氢燃料事业部应用技术负责人石曦泽将在论坛上围绕“胶粘剂在氢燃料电池上的应用”发表主题演讲。
资料显示,恒大新材成立于1995年,是国内胶粘剂与密封胶领域具有较大规模的科技型民营企业。公司针对燃料电池领域胶粘剂的研发可追溯至2009年热固-加成型密封胶(FIPG/CIPG)的问世,随后经过长期的技术迭代,公司先后研发出燃料电池单组份有机硅体系密封胶及双组份有机硅体系密封胶。据悉,目前单组份产品已经得到客户认可,双组份产品正在配合客户改进。
恒大新材石曦泽表示,“目前燃料电池尚处于起步阶段,与我们配合的客户目前大多使用进口产品,暂未有国内胶粘剂厂商的产品在燃料电池领域大规模的使用。与此同时,氢燃料电池作为清洁能源的一种新应用方式,必将会有自己的市场,初期不排除会有部分蹭热点和补贴的企业,但3-5年后市场形势将更明朗,恒大新材将持谨慎态度对此行业持续研发投入。”
科威尔
合肥科威尔电源系统有限公司(下称“科威尔”)燃料电池产品线研发总监彭凯将在本次峰会上围绕“核心部件全面测试助力燃料电池行业发展”这一主题发表演讲。
资料显示,科威尔成立于2011年,公司最早发力新能源发电行业,聚焦光伏逆变器的测试设备,如今已成为该领域的领军企业;其后延伸至新能源汽车领域,产品涵盖核心三电(电池、电机、电控)测试设备、充电桩等测试设备等。
为快速拓展燃料电池测试设备市场,科威尔在自身深厚的技术平台基础上,与在燃料电池电堆及测试设备领域拥有20多年研发经验的德国公司签署技术开发协议。双方基于各自技术平台共同开发大功率燃料电池测试设备,新产品的技术成果和技术专利为科威尔所有。为了拓宽市场,双方还协议欧洲市场由双方共同合作推广。
有了技术助力,科威尔快速推出电堆测试系统、燃料电池发动机测试系统。新的产品和原有的DC/DC测试系统、大功率回馈式电子负载形成了完整的测试产品线。
据悉,为满足燃料电池大功率的测试需求,公司目前正在开发适用于200kW等大功率燃料电池电堆的测试系统。
西北有色金属研究院
西北有色金属研究院杨乔森教授将在论坛上分享铂炭催化剂产业化现状及发展趋势。
西北有色金属研究院自1983年设立“西北有色金属研究院催化剂研究所”,开启贵金属催化剂国产化研究。该院2003年承担国家十五科技攻关计划(863)项目“炭载纳米铂炭催化剂研究”;2005年研发出国内第一个工业化化工用铂炭催化剂,并应用于山东兰德厂,替代了日本铂炭催化剂;2011年设立“陕西省贵金属催化剂工程研究中心”;2018年设立功能材料“贵金属催化剂国家与地方联合研究中心”。
据杨乔森透露,在对传统催化剂长期研究积累的基础上,团队已成功攻克氢燃料电池铂炭催化剂产业化生产难题。若有需求,该院的氢燃料电池催化剂产能可达1000克/天。
目前,西北有色金属研究院的燃料电池铂炭催化剂产品正在几家膜电极生产厂家进行验证测试评价,有望大规模生产,替代进口铂炭催化剂。团队下一步将继续提升铂炭催化剂的各项指标,持续提高催化剂的活性、耐久性。
新研氢能
新研氢能源科技有限公司(下称“新研氢能”)首席技术官齐志刚博士将在本次峰会上围绕“金属极板及其电堆开发进展”发表主题演讲。
新研氢能成立于2017年,主要专注研发生产燃料电池极板、电堆、发电系统和测试台。公司在北京、大连和大同分别设有子公司:北京新研创能科技有限公司、大连擎研科技有限公司、大同新研氢能源科技有限公司。
虽然公司成立时间不算长,但在“863”首席专家齐志刚博士领衔、具有丰富燃料电池技术开发与应用经验的专家组成的核心技术团队带领下,不仅产品研发取得了阶段性的成果,并在大同布局1万套燃料电池生产线,而且吸引了首航节能4亿增资控股。
齐志刚博士透露,2019年下半年公司将开始40kW级金属板电堆和系统的市场推广,和重要目标客户建立战略合作伙伴关系。
上海弘枫
上海弘枫实业有限公司(下称“上海弘枫”)总工王刚将在论坛上围绕“机加工石墨双极板制备工艺及发展趋势”发表主题演讲。
资料显示,上海弘枫成立于1996年,是美国POCO石墨公司授权的中国代理商,全面负责POCOEDM和Semiconductor石墨推广、销售及技术服务。该公司专注于人造石墨相关产品的研发、生产,其产品广泛应用于工业喷墨打印、太阳能、燃料电池、半导体、智能手机、医疗器械、精密模具等行业。其石墨双极板主要供给欧美地区客户,曾参与欧美客户设计研发,产品在国外拥有较好的声誉。
2004年,公司参与中国国家863项目,为超越3号50KW乘用车提供石墨双极板;随后,公司又为北京奥运会及中国世博会的燃料电池示范车辆提供石墨双极板。
公司已经扩大现有生产规模,可以年产150万件的石墨双极板生产线。未来几年将会把重心放在国内市场。积极配合客户需求,提供高质量、高性能、高服务的石墨双极板产品。
上海治臻
上海治臻新能源装备有限公司(下称“上海治臻”)总经理蓝树槐博士将在论坛上围绕“燃料电池金属双极板发展趋势与产业化挑战”发表主题演讲。
上海治臻成立于2016年,由上海交通大学科研团队(该团队拥有十多年金属双极板研发经验)发起建立,专注于低成本高性能燃料电池金属极板的批量化制造,开发了具有自主知识产权的金属极板流场设计、精密成形、高速激光焊接和高性能复合纳米涂层等工艺,掌握了系统的金属双极板设计与制造能力。
截至目前,公司已累计开发了六代高性能金属双极板,给上汽集团、新源动力、武汉理工等典型的车企、燃料电池电堆企业、研发机构深度联合定向开发,同时支持了国内首款金属双极板燃料电池乘用车和客车的开发,是国内金属双极板最大的供应商。
蓝树槐博士透露:“金属双极板在燃料电池工作环境下面临着腐蚀问题,需要进行表面涂层才能满足燃料电池长期稳定运行的需求。上海治臻自主研发了多种表面涂层工艺,例如PVD、CVD、PECVD等。上海治臻已经完成了UltraPVD连续涂层系统的研制,实现了不锈钢和钛合金等不同材料金属双极板的规模化量产。”
世椿智能
深圳市世椿智能装备股份有限公司(下称“世椿智能”)副总裁蔡奇志将在论坛上发表“弥补燃料电池工艺设备版图的缺失”主题演讲。
世椿智能成立于2005年,是一家集自动化流体控制设备的研发、生产、销售、售后技术服务为一体的国家级高新技术企业。公司流体应用产品包括全自动点胶机、双组份自动灌胶机、在线式高速喷射点胶机、全自动涂覆机等流体应用周边及工业机器人集成应用,公司定位于流体应用整体解决方案服务商。
在客户需求带动下,世椿智能2014年进入燃料电池设备领域。经过多年的研发,公司制造出了应用于膜电极封装设备及产线和石墨双极板自动点胶机和封装生产线等产品,得到了业内客户的广泛认可。
雄韬氢雄
武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司(下称“雄韬氢雄”)技术总监王立明将在论坛上围绕“氢燃料电池研发进展与产业化挑战”发表主题演讲。
资料显示,雄韬氢雄是雄韬股份全资子公司,拥有行业顶尖的技术研发及运营管理团队,团队成员曾参与2008北京奥运会、2010上海世博会等多次大规模燃料电池汽车示范运行项目。目前,雄韬氢雄在深圳、武汉、大同均设有基地,目的在于根据不同区域特色,卡位华北、华中、华南氢燃料汽车市场,力争分别配套燃料电池重型卡车、商用车及乘用车。
据雄韬氢雄负责人表示:“公司今年将优化与升级45kW/60kW发动机系统,同时展开100kW及以上发动机系统研发,向全功率燃料电池发动机系统迈进。在电堆层面,公司将展开75kW及以上大功率电堆研发,金属板电堆与复合板电堆并进。”
开沃汽车
开沃汽车技术中心研究一院院长陈青生将在论坛上围绕“燃料电池客车示范运营浅析”发表主题演讲。
高工氢电了解到,开沃汽车2016年开发12米氢燃料电池客车(第291批公告),该车型已在盐城投入10台示范运营;2017年开发第二代氢燃料电池客车,并在武汉投入示范运营;2018年开发第三代氢燃料电池客车,已在大同、武汉等地投入示范运营。
在氢燃料电池客车领域,开沃汽车拥有四大核心技术:1、氢-电混动系统最优匹配:氢-电耦合最优匹配技术,兼顾整车综合性能与成本;2、自主正向动力电池开发:自主开发30-50kWh高倍率动力电池,最大充放电能力可达5C;3、高效能量管理与寿命平衡:能量流最优管控策略,兼顾整车能耗、燃料电池与峰值电源寿命;4、结构优化设计与安全保障:氢燃料客车专用车身优化设计,保障结构安全。
可见,开沃汽车目前已在氢燃料客车生产和运营方面具有丰富经验,本次陈青生在论坛上分享的公司燃料电池客车示范运营经验值得期待。
上海济平新能源
上海济平新能源科技有限公司(下称“上海济平新能源”)CTO邹裕民将参与专场后的第二场圆桌对话。
上海济平新能源成立于2018年8月,公司主要研发生产燃料电池催化剂和气体扩散层。邹裕民透露,济平催化剂技术是采用独特铂化学与前驱物处理技术、特殊碳粒处理法,让催化剂粒子附着、分散,同时研发了独特合成催化剂及热处理铂及铂合金技术,以达成最佳性能及耐久性。
公司第二代催化剂主要在研制三元铂合金催化剂。该产品的研发主要有两个方向:一是在保持性能基础上,降低铂的用量,主要策略是核壳结构合金,铂粒子只分布于表面,减少浪费;二是增进耐久性,主要策略是三原合金,加入抗腐蚀的贵金属。
2019年,上海济平新能源计划催化剂量产1公斤/天,工厂一期产能规划根据市场需求可扩大为3-5公斤/天。10公斤内订单周内可实现产品交付。
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