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“硬核”神力,跬步千里

日期:2021-12-03    来源:高工氢电

国际氢能网

2021
12/03
09:05
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关键词: 神力科技 燃料电池汽车 石墨板电堆

作为我国燃料电池行业的一面旗帜,历经23年风雨洗礼的上海神力科技有限公司(下称“神力科技”)持续以“硬核”技术推动着国内燃料电池汽车示范应用进程。

在国内燃料电池刚萌芽之际,神力科技参与了2008年北京奥运会、2010年上海世博会等燃料电池车示范运营;自2018年以来,在全国9个省市自治区共有超过1000辆搭载神力科技电堆的燃料电池汽车每天在路上行驶,累计行驶里程超过3000万公里;在即将到来的2022北京冬奥会上,将有400多辆搭载有神力科技电堆的车辆在冬奥赛场上承担媒体、运动员、工作人员、志愿者和生鲜食物的运送。

多年来,神力科技以大量实际运营来验证产品,通过应用-反馈-迭代的方式,实现了电堆产品可靠性和耐久性的大幅提升,成为了自主国产化燃料电池技术的引领者。在冬奥会这个向世界展示中国氢能产业发展成果的舞台上,神力科技将为我国自主电堆在极寒环境下的应用和保障积累宝贵经验,从而进一步促进燃料电池汽车的推广和应用。

何以铸就示范应用典范?

在氢车示范应用中的优秀表现,让神力科技呈高速发展态势。尤其是自2018年批量化交付以来,神力科技电堆累计出货量超过119MW,到年末有望累计达140MW。除了在车用领域批量化供应以外,神力科技还在燃料电池热电联供、固定式发电、工程机械、船舶等领域进行耕耘,并实现了相关产品的交付。

产业布局上,2021年神力科技在北京大兴成立了全资子公司,并在积极地与其他有产业基础的地区进行洽谈,以进一步提升电堆和双极板的批量化供应能力。

从综合实力来看,神力科技无疑稳坐在国内燃料电池电堆领域的头部位置。在当前多方势力角逐导致竞争日趋激烈的形势下,驱动神力科技持续领先的“内核”究竟是什么?

首先,海纳百川,筑人才汇聚地。神力科技拥有一支300多人的专业队伍,其中研发人员占比超过40%,汇聚了国内外燃料电池领域的中坚力量,团队具有资深的燃料电池材料、电堆、系统、整车开发及工程技术应用经验。

人才竞争直接关系到企业的核心竞争力,神力科技通过多年的人才培养为企业可持续发展创造价值,同时引进国内外优秀技术专家,搭建院士工作站,建立高层次的产学研合作平台,与清华大学、上海交通大学、武汉理工大学、同济大学等知名高校合作创新,引领氢能燃料电池行业高质量发展。

其次,不疾不徐,做自主技术守望者。神力科技专注于燃料电池自主技术研发和批量化生产,拥有深厚的技术积累,在过去20多年中积累了大量的设计经验、测试数据、研究方法等,形成了一套特有的技术开发流程,掌握了燃料电池开发和应用中的核心技术。

秉承“核心技术买不来”、“落后就要挨打”的理念,技术团队夜以继日地攻坚克难,实现了柔性石墨双极板的全国产化和批量化,突破了大功率石墨板电堆的技术难点,产品的先进性、易用性、经济性、耐候性、耐久性、可靠性均具有大幅提升。坚持走自主可控的技术路线,构建了全方位的技术体系,累计申请专利多达649项,在中国燃料电池企业中排名第一。

再者,软硬兼备,建多维测评体系。神力科技自2017年起,率先在国内投入上亿元建设燃料电池测试中心,建立了材料级、电堆级、系统级多维度验证评价体系,并率先通过了CNAS认可;积累各种测试协议2000多项,2年内累计各类测试验证时间超过10万小时;拥有自主知识产权的数据自动化分析专家系统,可自动处理20多种测试项目;

结合燃料电池研发和生产特点,神力科技自主设计开发了实验室管理系统,实现“人机料法环测”等环节一站式统一管理和质量控制;自主设计的氢气和空气预冷装置,结合步入式涉氢环境仓,加速了神力燃料电池产品低温性能的开发与验证,实现了-35℃无辅热启动,并为国家标准的制修订提供了数据支撑。

通过构筑多维度的综合实力,神力科技的品牌价值凸显。神力科技副总经理周斌进一步解释:“神力科技这个品牌寄托着神力人对燃料电池行业的一种初心、坚守和期冀,希望越来越多的参与者来共同建设这个行业,使整个氢能和燃料电池行业能够做大做强,掌握自主知识产权,用创新驱动燃料电池中国芯,给人们带来可持续发展的绿色未来。”

B9P系列大功率电堆“五大优势”

神力科技致力于成为中国乃至世界具有领先水平的燃料电池技术创新、研发、推广的摇篮和基地,为我国新能源汽车、新能源发电技术发展做出贡献。前述神力科技在技术上的诸多成就,是其23年来坚守燃料电池研发的集中体现。以神力科技新一代B9P系列大功率柔性石墨模压板电堆为例,充分展示了其技术优势:

1、突破了石墨板电堆单堆大功率开发难点。针对大功率电堆的开发,本身就面临很多问题,比如整堆水气的多种密封路径总长度达到公里级,在电堆模块高集成化的同时实现大功率热管理,全过程的电堆单片一致性管理,重卡和工程机械应用领域的各种苛刻环境耐受性等。

神力科技采用柔性石墨模压板电堆路线,通过自上而下的方式对电堆设计需求进行逐层分解,开发出了具有全新设计的超薄柔性石墨双极板和高可靠性的单池结构。单堆额定功率≥146kW的电堆,在额定点下的电堆效率>52%,额定点单片电压标准差≤10mV,通过客户端多项寿命和可靠性验证,并达到了159kW功率稳定运行1小时且效率>50%的水平。

2、实现了大功率电堆具有宽操作条件、易于散热的优势。神力科技新一代B9P系列燃料电池电堆在额定点的空气侧工作压力≤150kPa(g),过量系数≤1.8,适配目前市场上绝大部分空压机;电堆额定点运行温度高,进出口温差≥12℃,利于重卡等应用时的散热;可轻松集成120kW及以上系统。

3、实现了电堆及关键材料的国产化应用。实现了膜电极、双极板等一级零部件100%国产化;同时在国内率先实现了二级关键材料级零部件(质子交换膜、密封圈及多种化学品)国产化导入,并实现了批量化应用。

4、实现了国产电堆在极寒天气下的使用。该电堆具备在-35℃的条件下63s无辅热低功率启动的能力,且启动时所用的氢气也是被预冷到-35℃的。实际上,该款电堆已经在实验室实现并具备了-40℃无辅热启动的能力,打破了行业对石墨板电堆冷启动难的认知。

5、实现了大功率单堆的灵活设计。该电堆具有堆芯(含双极板、膜电极、端板等)和带封装(在堆芯基础上,配备的专门设计的封装箱)的两种交付状态,且可选择集成CVM、传感器、进气歧管等附件。同时在该单堆上,可选择单侧进气、双侧进气或对氢空进气方向进行调整,大大方便了系统集成商的结构优化和布置。

神力科技的产品开发一直遵循“回归本质,提质降本”的理念。在周斌看来,燃料电池产业的发展,现阶段需要依靠政府的政策支持,但终究需要面临后补贴时代的到来。因此,现阶段燃料电池企业需要“回归本质”进行思考,到底什么样的电堆和系统才是真正满足客户和市场需求的,思考得越深入,就越能找到“初心”。

“我认为客户真正要的,就是满足其预期使用目的、性价比高的产品。所谓满足其预期使用目的,是指为真正使用而造车,而非为政策而造车;所谓性,是指易用性、可靠性、耐久性、耐候性;所谓价,是指低购置成本或低使用成本,能与燃油车甚至电动车相当。”周斌强调,在燃料电池成本还偏高的情况下,应该更多地回归本质,思考如何提质降本。用一句话来概括现在的行业并与同行共勉就是“道阻且长,行则降至,行而不辍,未来可期”。

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