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玉柴燃料電池系統壽命超2萬小時存疑

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月02日  

繼濰柴動力、全柴動力布局燃料電池之后,又一家傳統內燃機“大佬”廣西玉柴機器股份有限公司(下稱“玉柴”)加入進來,引發業內人士的極大關注。


5月28日,在北京舉辦的玉柴新能源動力戰略與產品發布會上,集成發電式發動機動力總成(YCIE-Power)、e-CVT功率分流型混合動力總成(YCe-CVT)、集成式電驅動橋總成(YCE-Axle)、燃料電池系統(YCFCS)四大新能源動力系統,共7款新能源動力產品亮相。


關于燃料電池部分,多家媒體報道:燃料電池系統由玉柴自主開發,標志著玉柴正式登上氫燃料電池行業舞臺。YCHB-35K/132/248-10為玉柴第一代金屬雙極板質子交換膜燃料電池,是一款高集成度、高效、無污染的商用車動力產品,適用于城市公交車、卡車、城間客車等車型。


玉柴燃料電池系統凈輸出功率峰值功率超過35kW,最高效率達到55%,高于行業平均水平;整體壽命大于20000小時;-20℃超低溫仍可以實現正常冷啟動。該產品計劃2020年開始投放市場。


What?金屬雙極板質子交換膜燃料電池系統整體壽命大于2萬小時?連全球金屬板燃料電池NO.1的豐田都只敢說產品壽命在1萬小時左右,玉柴能到2萬小時?就算是到2020年,也很難達到吧?這是媒體們的集體“犯錯”?還是玉柴官宣時的“失誤”?又或是……


從制備工藝來看,金屬雙極板的研發生產涉及流場設計與CFD仿真、模具設計與CAE分析、模具制造、精密成型、精密焊接、表面改性、原材料等多項技術,最終達到穩定、可靠的成品難度也比較大。


為了開發長壽命電堆,業界在金屬板基材的選擇及涂層上展開了深入的探索。豐田為了提高金屬電堆壽命,不計成本地采用了價格極其昂貴、一般只用于特種領域的鈦板基材,以及碳納米涂層。但考慮到未來大規模低成本生產需要,業界更多采用的是不銹鋼基材(聽說豐田也會轉向不銹鋼基材),同時在涂層材料上提供了更多的選擇。


不過,由于基材本身不一樣,在不銹鋼基材上涂層比在鈦板上涂層技術難度高許多。另外,當前能夠做好金屬雙極板涂層的企業在世界范圍內并不多,國內企業能做涂層加工并提供國產化設備的企業鳳毛麟角。


整體而言,當前整個行業仍處于產業化前期,金屬雙極板的制作工藝流程有待完善,生產效率有待提升。尤其是涂層環節,涂層材料尚有待檢驗、工藝耗費時間長、設備投入極高、生產效率極低,導致目前金屬板耐腐蝕性差,價格非常昂貴,直接影響電堆性能及成本。


一位業內人士透露,目前國內金屬堆沒有人實測超過5000小時。就算到明年,單堆壽命達到2萬小時也基本不可能。事實上,目前在壽命上有明顯優勢的石墨堆全球頂尖的也就在1.5萬小時左右,何況是技術難度大很多的金屬堆?


目前相對成熟的石墨堆要達到長壽命和可靠性,還有很多工作要做,金屬堆更是如此。值得注意的是,燃料電池系統壽命是一個“集體”概念,不單單取決于電堆壽命,同時與其他關鍵零部件壽命及系統控制策略相關聯。


“玉柴其實采用的是巴拉德石墨板電堆,不是金屬板電堆。”一位知情人士說,媒體報道會讓人有所誤解,當然玉柴采用巴拉德石墨板電堆,到明年整個系統壽命能否達到2萬小時,也應該以國家機動車檢測中心的檢測結果為準。


資料顯示,玉柴是中國產品型譜齊全、完整的內燃機制造基地,在廣西、廣東、江蘇、安徽、山東、湖北、四川、重慶、遼寧等地均有產業基地布局。汽車產業是中國經濟發展的支柱產業,而發動機作為汽車裝備的心臟,能夠反映一個國家的綜合實力。玉柴在中國內燃機行業與濰柴動力一樣屬于“大象”級別,代表著中國內燃機制造領域的最高水平。


在新能源動力領域,玉柴早在2005年就進入混合動力系統領域,產品已搭載在眾多客車上。2018年,玉柴提出“體系變革,聚力闖關,進軍新能源”的工作思路,把新能源動力放在了重要的戰略地位。玉柴股份總裁吳其偉表示,2020年將是中國商用車的升級轉折之年,是全面節能減排實現的關鍵之年。因此,玉柴新能源產品在2020年投放市場是最佳時間。


很顯然,燃料電池系統是玉柴重點打造的新能源產品之一。作為資源豐富、動力系統研發經驗深厚的企業,玉柴加入燃料電池行業,無疑有助于行業的發展。不過,玉柴的燃料電池系統到底表現如何,有待實測檢驗。


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