周边城市设为首页收藏本站 关注微博 关注微信

重庆热线

热图推荐

HIDIS 2020|易培云:上海氢晨主做核心电堆,明年产量1万台

[复制链接]

2020-10-16 03:11:23 7 0

哈里波波 发表于 2020-10-16 03:11:23 |阅读模式

哈里波波 楼主

2020-10-16 03:11:23

2020年10月15日,2020 氢能财产发展创新峰会在山东省济南市召开。本次峰会由中国电动汽车百人会、Hydrogen Council(国际氢能委员会)和山东省工业和信息化厅主办,以“引领氢能示范应用·推进黄河流域高质量发展”为主题,主要围绕“氢能应用场景与贸易化路径”、“关键技术、标准与安全”和“面向未来的氢能供应体系”等三个方面举行深入探究。 在本次峰会中,上海氢晨新能源科技有限公司总司理易培云发表了题为《大功率金属板电堆技术挑衅与财产化》的精彩演讲。
041503o6bebn0ekeuc6nye.jpg

上海氢晨新能源科技有限公司总司理易培云
其主要观点如下:
1、 上海氢晨的第一条生产线在上海临港自贸区,现在产线是2千台,我们盼望明年做到1万台,后年做到2万台。
2、 实际上电堆主要有两大趋势:一大是石墨双极板,另外一个是金属双极板,这两个方面各有自己的优势,也各有自己的应用场景,金属板电极在技术上做了突破之后优势比力显着。如果按照规划2030年200万辆车的话,中国就必要8亿片的双极板,如果双极板制造问题不管理,未来会成为它的瓶颈。
以下内容为现场演讲实录:
刚才卢总从上汽包罗从燃料电池做了一个非常透彻的分析, 我从技术方面,讲一下大功率金属板电堆财产化,我本身是上海交大教授,我更多地从技术层面讲。
我讲的三个方面,第一是大功率电堆的汗青机遇。第二大功率电堆的技术挑衅到底在什么地方?第三上海氢晨做的开端的探索。
通过这一次补贴政策的出台,也非常的明确,重点就是支持中远途,包罗公交车、物流车、重卡车,这个政策也做了一个研读,从功率等级做了145千瓦他拿的补贴比力高,这内里有一个算法。
实际上现在电堆主要有两大趋势。一大是石墨双极板,另外一个是金属双极板,这两个方面各有自己的优势,也各有自己的应用场景,从我们上海交大之后从重压、焊接、涂装、装配。实际上金属板电极在技术上做了突破的之后这个优势比力显着。如果按照规划2030年200万辆车的话,中国就必要8亿片的双极板,如果双极板制造不管理这个问题,未来会成为它的瓶颈。以是我们认为这条门路比力适合商用化,由于是接纳造车的工艺来做。
现在国际主流的造车用金属双极板也开始推,包罗丰田、尼古拉走的都是金属双极板的角度。刚才卢总也从比力高的角度讲了,怎么样来实现高精度的装配末了实现低本钱的制造?这内里有原理图内里非常的复杂,那么它内里而且是一个串联体系,任何一个部件做欠好就会影响他的性能,我们说膜做欠好,密封做欠好都会产生很大影响。以是这内里是一个多学科多标准的问题。
以是刚刚卢总也讲过这个设计思绪,实际上这个路面电堆由于电堆是一个焦点的部件,就是它人体的心脏。心脏好欠好,起首整个人体能不能明白透,就像中医一样,为什么它能治病,就是由于他对人很了解。我们车其实每个车的场景是不一样的商用车矿产车都不一样,就在于电堆好欠好,就在于你对于这个场景明白的透不透彻。
你明白了之后,怎么样才气到达这也是我的焦点技术,从质料、部件、到电堆设计,要能满足设计要求,我们说的催化剂。碳纸、膜、密封包罗图层,以是这是电堆开辟深层次的逻辑,电堆的开辟并不是买一块电极板卖一个膜这个肯定不可这个能发电,但是稳不稳定可不可靠这个就跟电堆非常关系。
这内里的设计内里,在这个图内里,我们学校内里有20多个博士在内里,就是做一个多学科跨区域的仿真,一块泰半在100×400毫米,到一个图层200纳米以是这个标准跨的非常大,现在来讲,全天下没有一个软件把数据输入进去,电极就出来,这是不大概,必须要举行分段设计这是一个跨标准问题。
另外它是一个多学科问题,由于它涉及到机器包罗之工程热力学,化学、质料学等等,由于你要把电堆设计的装配可靠,你要设计短板这属于固体力学设计东西。你要把入口和出口温度差控的很均匀,必要大量的流体的仿真,更难的是化学内里是电解和腐蚀的过程,你的质料是什么样的一个腐蚀过程肉眼看不见,以是我们要做大量的分子动力学。举一个简单的例子,我们要做涂层,你把这个打出来也不管事,好比说组合起来,有些组合又不耐湿又不导电,以是我个人认为作为交大的多学科的交叉,重点在于设计本领。在我们公司内里我们现在固化出来的设计的流程,仿真到了这个点就可以往下一步走。
实际上详细到流场设计,由于分解完之后,我就知道你的流场进出口温差是多少,这些分解完之后可以做大量的计算,通过仿真的计算,入口流出怎么分配,怎么分到80-100个流道这是第一个。
第二个在长度方向上面,怎么保证进出和出口,包罗传制排水和排热都比力均匀,终极可以设计出一种新型的wavy  cross流场,通过逼迫的传输能够实现三维流场的性能,这是我们未来降本的告急路径。
下面是电堆有400个电堆板还有800个密封圈,你怎么保证分配部队,这内里涉及到空气、还有冷却水,一不警惕就导致不均匀,通过如许的一种仿真模型,能够把它均匀的分配管理掉。
很多人在问我,能不能做到?能不能做到200千瓦、300千瓦,也可以做,只是现在没有须要再做,再做的话,你的装压泵都会出现问题。在18吨到32吨这种场景一个电堆就够了,40吨重卡要做到200千瓦的体系根本上用两个电堆,30吨以下一个电堆一套体系就够了。
另外,没有一个电堆适合全部的场景,对于乘用车要求的动力性,但是对于贸易用车更告急的是服从,我们要省钱,哪怕100公里能够省一块钱也是一个好事,由于对于运输行业利润非常薄根本上在5%以下,以是每个场景车是不一样,电极设计不一样,工作点选择就不一样这是我们设计逻辑。
另外我为什么单独把密封拿出来,由于质料是一个徐徐的衰减过程,图层衰减是可以看到的,密封的衰减甚至就可以漏气、漏水,这种整个电堆就失效,以是电堆的高可靠的密封非常难,中心是一个串联体系,这就导致可靠性要求非常高。以是我们要设计这个密封,起主要明白它的下层泄露到底是什么,到底是密封圈本身的泄露,照旧和极板之间的粗糙度的问题,这内里我们要做大量的计算。
就是说在这么多装配过程中误差是不可制止的,我们密封圈的误差,在我们汽车制造领域是不可制止的,怎么样控制误差,怎么样设计这个误差?
举一个例子,就是我们的车不能让车造到末了,车窗和车门装不上,就是在设计上把容差设计到这内里去,通过通过每个零部件,不能硬要往内里压,包罗密封接纳什么样的布局,接纳的方型、T型、圆形的照旧O型的都不一样,包罗在装配出现误差的时候,包罗对可靠性的影响这个重点也要去思量。
另外在这么多零件装在一起的时候,怎么样设计容差,在汽车领域叫“容差分配”,这个“容差分配”设计好,才气均衡,这个电堆黑白常的平,片和片之间的是正负0.1,总共装到400片是0.5以内,这通过机器制造来控制。
另外,终极我们走上一个大批量制造,除了批量还得要智能,这个我们倒不是要去蹭人点,这个内里有很多智能制造的生产线这个逻辑就是,全部的零部件都有误差,全部的本钱都有差别。以是我们在每一块的双极板都有二维码这个定位孔的毛病是多少,这边的膜电极碳纸的毛病是多少,密封圈的厚度是多少,这个后台可以做一个数据孪生和数据计算好比说003电极板和008电极板放在一起很好,这是智能制造的底层逻,这是一个智能制造焦点逻辑在这内里,中国移动也给我们提供了技术的支持。
接下来我们先容一下上海氢晨是上海交大10-15的焦点技术,我们氢晨主要是焦点电堆,我们也不会再往上做动力体系,我们主要是把电堆做好。我们经常说的话,铁路机车各守一段,每个人把这一段做到最精最财产,如许的话,这个财产才气提升。以是我们界说在焦点的电堆,那这个是我们临港自贸区做的第一条生产线,现在产线是2千台,我们盼望明年做到1万台,后年做到2万台。
这是我们现在的产物系列,针对轻型卡车、冷链车、还有通勤车做了相应的电堆。电堆的我先容一下这个内里的设计逻辑就是有竞争力第一要好性能、第二要长寿命,第三个低本钱,这个说很容易做到非常难。以是通过高性能通过几方面?
第一起首你的设计要好,性能好了之后,你用的质料少了,本钱也低沉。
第二是配套。不是最好的膜电极和双极板配在一起匹配很告急。
第三是寿命很告急,有人问你这个电堆板,你的传热怎么样,质料的衰减只是他一部门,还有更多的密封失效也是一个,这内里高精度的制作也有关系。如果制造的精度的欠好的话,我们膜电极涂层也欠好,这个放在一起就开裂。
接下来通过WAVY  CROSS的设计,现在的振动,包罗IP可以做到IP68,还有高稳定性和高可靠性。片和片可以做到正负0.1,在额定的点可以6.5个毫伏,充电电点压毛病8.5MV,电池最怕出现毛病,划一性非常告急。另外从整个寿命来讲,短时间内我们电堆150千瓦是可以长时间运行,我们可以稳定在一个小时以上。另外说的长寿命有几大要素,第一个流场设计比力好,不能出现徐徐的过气过干过湿,这个电极可以到达1.6度。以是这个设计非常告急,你绝对不能出现某个地方积水、嵌气这是第一个。
第二个毗连之间非常的均匀,否则的话会出现木头理论和短板效应。
第三还要通过一些质料、图层、密封质料的老化等等。
另外两个最告急的,就是膜电极包罗涂层。
另外就是刚刚说的寿命跟制造精度非常有关系,左边的这个图就是实现自动化的去调配,我们通过自动的激光装完之后,每个装满400之后,到底有没有装歪,后台会传到体系内里去,如果已经出现毛病的话,就不能装。现在我们这个电堆跟捷氢还有差距,包罗全部的防水、防尘等也有做了。
第一把性能做高了,本钱就降落了这是第一个逻辑。
第二要做到集成度一体化端板集成了集流板,绝缘板和端板,淘汰了部件,本钱降幅可达56.92%。
对进气雅量,进气量、增湿等要求的低沉,可以适配更多BOP辅件,从而带来体系本钱低沉约30%,我设计一个电堆用户来集成是不是很难,反过来讲,用户惬意了本钱就会低沉。现在这个电堆可以实现天下产零件的集成。
这个是我们在上海临港做了一个自贸区,我们在这里了一个示范园区,末了感谢大家,也非常抽空到上海临港去引导,讲的不到之处请领导批评指正。
谢谢大家!
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲高朋审视)

免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

返回列表 本版积分规则

房产
求职
交友
二手车
宠物
商城
  • 发布新帖

  • 在线客服

  • 优惠券领取

  • 免费优惠券

  • 返回顶部