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中日经贸合作热议氢能发展 我国氢能自卸车首次实现规模化跨省际运营

来源:新闻中心    发布时间:2023-11-13 13:07:09

  10月26日,“中日经贸合作研讨会—氢能第三方市场”论坛在京召开。作为目前站在氢能产业高质量发展前沿的代表,中日两国氢能产业政商学界170余人与会。

  商务部副部长李飞在致辞中表示,2022年中日双边贸易额达3574亿美元,两国产业链供应链联系紧密,经济利益深层次地融合,形成了全方位、宽领域、多层次的合作格局,期待两国企业一同在第三方市场开展氢能等绿色贸易、投资、基础设施、供应链合作。

  作为来源丰富、绿色低碳且应用广泛的二次能源,氢能对构建清洁低碳安全高效的能源体系具备极其重大意义。氢能产业也已成为战略性新兴起的产业和未来产业的重点发展趋势之一。

  当天下午,中日氢能产业与会代表来到北京嘉清新能源科技有限公司参访考察。作为中国氢燃料电池领先企业,嘉清新能源自主研发设计的氢燃料电池发动机系统,已于2023年10月成功应用于三一重工31吨自卸车,并实现规模化跨省际间运营。

  图:“中日经贸合作研讨会—氢能第三方市场”与会代表考察嘉清新能源

  参访过程中,嘉清新能源董事长方谋博士向与会代表深入交流了嘉清在氢燃料电池领域的技术探索和应用场景实践。

  由嘉清新能源负责研发、设计、生产的氢燃料电池成功搭载31吨自卸车,正每天往返于北京大兴区和河北唐山迁安市进行砂石料运输工作。这也是我国第一批规模化的跨省际的氢燃料电池自卸车运营项目。

  据了解,嘉清新能源负责的氢燃料电池部分,包括燃料电池电堆、系统和配套的供氢系统等核心部件。相对于纯锂电池重卡,氢能重卡动力更充沛。车辆加满氢气后,车辆装载的能量相当于700度电,是锂电池重卡所携带电量的两倍以上;加氢速度快,15分钟就能完成加氢,能量可持续性更强;与此同时,燃料电池动力系统寿命更加长,工作寿命两万小时,能支持商用车100万公里的工作寿命。

  嘉清新能源董事长方谋表示,氢燃料电池是用电化学方法将氢能转化为电和热的装置,具有零度以下的低温对燃料电池动力系统影响小等突出优点,能更好的满足北京市对于这次示范运营项目所要求的重载长距离、复杂路况、复杂天气的运营场景。

  一直以来,氢燃料电池技术探索都和应用场景密不可分。除三一重工采用嘉清燃料电池发动机系统开发31吨氢燃料电池自卸车外,嘉清联合航天科工开发的110吨矿卡中标了国家能源集团的矿卡应用。此外,嘉清氢燃料电池产品在储能、矿卡、重卡、自行车、无人机等领域正在展开规模化应用。

  作为中国氢燃料电池技术前沿探索者,嘉清团队一直以来都坚持走国产化道路,产品谱系齐全,拥有小功率风冷电堆、发电用低压水冷电堆和大功率(200千瓦级)的车用水冷电堆等系列产品。

  车辆用燃料电池主要是质子交换膜燃料电池(PEMFC),PEMFC主要有两种实现方式,即石墨双极板和金属双极板水冷电堆技术。丰田通过多年高强度投入,于2014年率先推出采用金属双极板水冷电堆技术的燃料电池汽车丰田Mirai,实现了燃料电池乘用车的产业化。

  作为后来者,嘉清新能源一直在技术领域追赶丰田。如何设计体积更小,电压平台更高,大电流持续稳定放电能力更强,物料使用成本更低的氢燃料电池系统,摆在了嘉清新能源董事长方谋和科研团队的面前。

  2023年2月,嘉清自主研发设计生产的180千瓦车用氢燃料金属双极板水冷电堆,经中汽研汽车检验中心(天津)有限公司测试认证,测试结果为,嘉清电堆再次取得了关键核心技术指标的重大突破:其中,电堆额定功率为167千瓦,额定功率下的体积功率密度为6.7千瓦/升;峰值功率为182千瓦,峰值功率体积功率密度达到7.3千瓦/升。作为全世界氢燃料电池标杆企业的日本丰田,最新的产品,Mirai二代的电堆,峰值功率为128千瓦,峰值功率体积功率密度为5.4千瓦/升。

  根据日本NEDO(日本国立新能源和产业技术综合开发机构)对于日本氢燃料电池的性能发展规划,体积功率密度2020年为4.0千瓦/升,2030年为6.0千瓦/升。

  这在某种程度上预示着,嘉清电堆在电池的体积功率密度这一关键核心指标上,已超过丰田等国际主流车企的产品以及日本2030年远景规划目标,标志着我国在这一领域达到了国际领先水平。此外,嘉清电堆在单电池厚度、大电流持续稳定放电能力、单位面积放电电流密度等其它关键核心技术指标上,也都处于国际领先。

  清华大学核能与新能源技术研究院责任教授、博士生导师,国际氢能协会(IAHE)副主席毛宗强表示,这意味着在燃料电池这一关键核心产品上,中国实现了从落后到并驾齐驱,进而局部领先的战略性转折。

  氢燃料电池汽车以其续航里程长、燃料补充时间短等优势,将成为未来氢能源最广泛的应用领域。中国是世界上氢资源最丰富的国家,发展氢能源产业,有利于中国减少对石油进口的依赖。

  近年来,国家和地方对氢燃料汽车行业扶持力度不断加大,陆续出台了多项规划和鼓励政策。氢燃料汽车的发展,不仅为国家能源安全增加筹码,而且有利于弥补科技短板,牢牢控制产业链核心,实现科技上的自主可控。