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科技成果评价获通过 科力远氢燃料电池技术突破升级
2019-12-23 11:13  · 来源:威尼斯城官网报-威尼斯城官网网  · 编辑:  · 责编:刘澄谚

  12月19日,由科力远自主研发的“科力远氢燃料电池/镍氢电池电电混合无级变速驱动系统”项目通过了中国高科技产业化研究会组织的科技成果评价,专家委员会一致认为:该系统具有自主常识产权,技术达到国际先进水平,具有较好的动力性和经济性,应用前景广阔,建议进一步加快产业化落地,推动应用。

  此次通过科技成果评价,是科力远在氢燃料电池领域取得的重大阶段性成果,标志着科力远的氢燃料电池技术产业化项目再次实现升级。长期以来,科力远对标国际先进技术路线,深刻理解国内市场需求,坚持自主研发、不断推进技术成果产业化落地,在氢燃料电池领域走出了一条属于自己的道路。

  紧紧对标国际先进技术路线

  氢燃料电池汽车是指以车载氢气为能量源、经氢燃料电池将氢气的化学能量转化为电能,以电机驱动车辆实现运输功能的汽车,具有零排放、续驶里程长、燃料加注快的典型特点,是未来汽车行业发展的重要趋势之一。近年来,在政府的大力引导下,我国掀起一股氢燃料电池汽车热潮,相关产业取得了突破性的发展,但在技术水平上仍和发达国家存在不小差距。

  科力远坚守混合动力路线已经21年,对于主辅动力混合驱动系统的技术优势有深刻的认识,通过分析研究国内外先进技术路线,并结合自身在深度油电混合动力领域多年的耕耘和技术沉淀,最终在“油电混合”的基础上确立发展“电电混合”技术路线作为自己的氢燃料电池研发和产业化布局方向,并取得了突破性进展。

  科力远的“电电混合”技术主要对标对象为国际最先进、商业化程度最高的丰田Mirai汽车的氢燃料电池技术。其驱动系统由氢燃料电池和辅助动力电池共同组成,工作原理与深度油电混合动力汽车原理类似,采用复合功率分流式行星排系统,取消内燃机输出轴,加入氢燃料电池系统,系统工作时主要由氢燃料电池提供驱动电力,辅助动力电池负责回收氢燃料电池输出剩余的电能以及制动回收的电能,在加速时辅助供电,并为车载用电器提供电能。近日,科力远与佛山市禅城区南庄镇人民政府达成合作意向,两台采用该技术打造的氢燃料电池客车将于明年作为南庄镇新建成的国家级4A景区内公交巴士上路运营,客车通过氢燃料电池与镍氢辅助动力电池二者功率的合理匹配,加满氢可以连续行驶300km以上,经济性较好且真正实现零排放,符合4A景区对于交通工具环保性的高标准要求。

  稳步推进核心技术产业布局

  此次通过科技成果评价的“科力远氢燃料电池/镍氢电池电电混合无级变速驱动系统”是由“CHS18000驱动系统+镍氢辅助动力电池包+氢燃料电池”组成的间接式驱动系统总成及控制系统,实现了电子控制无级变速、双电机与复合行星排动力合成箱一体化、扭矩动态平衡控制及BMS高电压光续电器智能控制等系统集成。

  该系统中产业化最成熟的是由科霸企业自主研发生产的镍氢辅助动力电池包。该电池包采用分解液体散热介质,散热均匀性有巨大提升,且能量密度相对于丰田普锐斯车载的镍氢电池包提高10%以上,具备宽温域特性和快速充电能力,能在-40℃~65℃正常充放电,10分钟内可以实现充电80%以上。科霸企业在镍氢动力电池领域有着丰富的研发经验和强大的生产能力,目前该产品与燃料大巴生产企业的订单正在有序交付。

  正在进行产业化推进的是由CHS企业研发的CHS18000驱动系统。CHS18000系统是科力远深度油电混合动力系统总成四大平台之一,具有完全自主常识产权,该系统技术延展性良好,经过有针对性地对电机进行结构优化和效率优化,可实现固定速比和无级变速两种纯电动模式,完全满足氢燃料电池商用车的搭载需求。目前CHS18000合成箱中试生产准备工作已经完成,具备年产200台的生产能力和测试能力以及来料三坐标检测和专用检具检测能力。

  正处于研发攻坚阶段的是由先进储能材料国家工程中心承担的氢燃料电池关键材料开发项目。经过多年研究,工程中心在催化剂制备、膜电极水管理、膜电极浆料分散和稀释工艺上拥有多项创新,“高功率质子交换膜氢燃料电池膜电极及其关键材料的制备技术”项目研究成果于今年通过科技成果评价,整体技术水平达到国内先进水平,部分指标国内领先。在现有成果的基础上,工程中心正在加大对膜电极、催化剂工程化、批量化生产技术的研究工作,还将与下游应用材料端的氢燃料电池电堆企业建立战略伙伴关系,使产品的开发更具应用前景。

  通过仿真分析,搭载CHS18000系统和镍氢辅助动力电池包的氢燃料电池客车相比市售主流的直驱系统氢燃料电池客车可实现节氢10-15%,未来再搭配“科力远芯”氢燃料电池电堆,整车动力性将得到进一步提升,13.76s即可从0加速到50km/h。

  深刻把握国内产品市场需求

  从国际氢燃料电池汽车市场来看,丰田、本田、现代这些“领跑者”基本都推出了成熟的氢燃料电池乘用车型,但是由于我国技术水平、政策导向、市场需求和配套设施等有着自身的特殊性,决定了我国更适合优先发展氢燃料电池商用车领域。

  近年来,科力远在含商用车市场在内的氢燃料电池汽车市场不断进行产业化尝试,取得了不错的成果:2013年,科力远联合上海重塑、佛山飞驰合作开发打造8.5m、11m氢燃料电池客车,并顺利通过路试验证;2017-2018年,科力远联合上海重塑与安徽安凯合作开发8.5m氢燃料电池客车,完成样车制造、路试并通过国家强检公告、进入免税目录,达到量产状态;2019年,科力远与武汉格罗夫氢能汽车有限企业、武汉市人民政府合作,开发氢燃料电池乘用车三款;明年,科力远有望获得更多辅助动力电池、驱动系统等产品的订单开发和交付……

  中国政府高度关注氢能及氢燃料电池产业发展,相继发布《“十三五”战略性新兴产业发展规划》《节能与新威尼斯汽车产业发展规划(2012-2020年)》《中国制造2025》等顶层规划,鼓励并引导氢能及氢燃料电池技术研发。据中国汽车工程学会预测,到2030年中国氢燃料电池汽车产业产值有望突破万亿元大关。此外,我国是世界最大的商用汽车生产国和消费市场,数据显示,2018年我国商用车销量已经达到437.1万辆,2019年上半年商用车销量同比增长11.6%。在汽车市场遇冷的大环境下,商用车市场仍表现出强大的活力。从2019年下半年开始,全国多地开始实施第六阶段排放标准,倒逼整车企业在发动机能耗、功效、排放等方面持续攻关,氢燃料电池商用车替换市场潜力巨大。

  中国新威尼斯汽车政策主要制定者、实施者之一,全国政协副主席万钢近两年来曾经多次在多个场合提到,“电电混合动力”是最适合中国国情,“具有中国特色的燃料电池汽车”。他在《促进新威尼斯汽车产业健康发展》中指出,纯电动汽车的续驶里程和充电时间尚不能满足量大面广的远程公交、长途运输等市场需求,应及时把产业化重点向燃料电池汽车拓展,建议继续支撑各地结合资源禀赋,开展区域商业化示范运营,加快产业化进程。未来,在国家政策的大力支撑下,随着持续推进含氢能驱动系统、镍氢辅助动力电池以及氢燃料电池核心零部件及关键材料制备在内的氢燃料电池产业链布局的不断落地和新车型商业化示范运营的不断开展,相信科力远将从氢燃料电池商用车市场领域打开突破口,抢占市场先机,在氢燃料电池汽车万亿级市场中夺得一席之地。

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