经过 863 计划,我国初步掌握了燃料电池关键材料、部件及电堆的关键技术,基本建立了具有自主知识产权的车用燃料电池技术平台,燃料电池在国内外开展了多次示范运行。2015 年,我国燃料电池电堆性能达到:-20℃ 启动及-40℃存储;寿命 3000h;功率密度 2kW/L、比功率 1.5kW/kg;能量效率 55%。
2016 年 11 月,国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项“燃料电池基础材料与过程机理研究”项目在大连启动。项目由中国科学院大连化学物理研究所牵头,21 家单位共同参与,在催化剂、质子交换膜、金属双极板、膜电极等方面开展基础性研究,同时对燃料电池低温环境适应性、流场结构、水管理过程等方面进行优化设计,掌握批量制备燃料电池所需电化学材料关键技术,项目指标达到 DOE2020 年目标。
二、国内电堆实现量产:自主研发和引进技术路线并举
目前国内燃料电池电堆正在逐渐起步,电堆及产业链企业数量逐渐增长,产能量级提升,到 2018 年国内电堆产能超过 40 万 kW。目前国内电堆厂商主要有两类:(1)自主研发,以新源动力和神力科技为代表;(2)引进国外成熟电堆技术,以广东国鸿为代表,其余企业有南通百应、嘉兴爱德曼等。
新源动力长期致力于燃料电池研发生产,公司现有产能 1.5 万 kW/年。其开发的 HYMOD -300 型车用燃料电池电堆模块,采用高稳定性、高性能的“膜基催化层膜电极设计”和高可靠性的“复合双极板结构”,达到车用燃料电池 5000 小时的耐久性,实现电堆-10℃低温启动,-40℃储存。
广东国鸿于 2016 年 5 月引进加拿大巴拉德签署引进 9SSL 电堆生产线技术,并在国内建设年生产 2 万台电堆(30 万 kW)和 5000 套系统的生产线,生产线于 2017 年 7 月 1 日正式投产。 9SSL 系列燃料电池电堆是为交通领域设计的液冷式电堆产品,能够满足车用车载动态特性要求。它具有良好的单电池均一性,工作寿命超过 2 万 h,最长寿命超过 2.5 万 h。巴拉德9ssl 电堆的 9SSL 系列电堆产品自 2009 年生产至今已累计生产电堆超过10,000 台,部署量达到 320MW,产品的成熟性已经过充分的市场验证。
参考观研天下发布《2018年中国燃料电池行业分析报告-市场深度分析与投资前景预测》
三、电堆成本进入下行通道
电堆成本在燃料电池汽车中占比最高。目前燃料电池电堆实现小规模放量和初步国产化,电堆成本已经实现有力下降。随着规模放大以及电堆产业国产化,电堆成本预计可降 60%。
具体到各个环节来看,气体扩散层降本主要由规模化效应驱动;而质子交换膜、催化剂和双极板降本则需国内工艺进步和规模化加以推进。
注:数据以 60kw,8 个氢瓶的大巴为主要参考
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