“中车正在全力推动向新能源机车转型升级工作。在氢动力列车方面,中国中车正在研发续航600公里氢能源市域列车,以及时速250公里氢燃料动车组,”中国中车副总裁马云双日前表示。
经进一步梳理发现,中国中车在氢能方面的“棋局”不仅局限在轨道交通,还延伸至高端制氢装备,包括电解槽、制氢电源、液氢装备等。中国中车旗下株洲所、中车氢能、中车工业研究院、中车时代电气等子公司正不断在氢能领域取得重大进展。
轨道交通“一把手”拥抱氢能
伴随着“双碳”战略的实施及氢能产业发展中长期规划的发布,我国氢能产业发展已驶入“快车道”,燃料电池交通领域应用成为重要突破口。中国中车作为世界一流的轨道交通装备装备供应商,自然成为我国交通领域转型发展的重要“推手”。
近两年来,国内氢能发展热度攀升,中车集团也明显加快了氢能布局的推进步伐,正充分利用在轨道交通领域积累的核心技术优势和高端人才优势,大力推动氢燃料电池等新能源在轨道车辆上的应用验证,结出丰硕成果。
9月6日,由中车株洲所自主研制的全球首辆氢能源智轨电车于马来西亚古晋市正式开展为期3个月的试跑。据悉,这款氢能列车创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统,使得其续驶里程高达245公里。
2022年12月,中运量氢动力数字轨道胶轮电车在苏州高新区太湖科学城功能片区成功下线。本次下线的中运量氢动力数字轨道胶轮电车由中车南京浦镇车辆有限公司研发、苏州中车轨道交通车辆有限公司负责生产。
2022年9月,由中车氢能与中车株洲电力机车联合为国能集团打造的“氢龙一号”在国能新朔铁路举行了首发试验运行。该款机车燃料电池系统额定功率为400kW,配备了28个210L的储氢瓶。
目前,在交通领域,中国中车已经形成了“内燃发动机+动力电池”、“接触网+动力电池”、动力电池、氢燃料电池、低碳/零碳燃料发动机的“五大平台”,初步搭建了较为完善的新能源机车产品谱系。
近日,中国中车副总裁日前马云双在公开演讲中透露:“中车正在全力推动向新能源机车转型升级工作。在氢动力列车方面,中国中车正在研发续航600公里氢能源市域列车,以及时速250公里氢燃料动车组。”
掌握燃料电池核心技术
打蛇打七寸,做事做核心。随着氢能产业的发展热度攀升,上市公司布局氢能开拓增量市场屡见不鲜,中车并不局限于只作为氢燃料电池产业链的下游企业,而是布局核心业务——燃料电池系统的研发与应用。目前,中车旗下有中车工业研究院、中车氢能、株洲所等子公司具备燃料电池发动机设计、集成、系统控制策略及程序开发能力。
在2019年,中车集团就与张家港共同推动创立苏州中车氢能动力技术有限公司(简称“中车氢能”),主要从事氢能动力系统及关键零部件、氢能动力应用和有机液体储氢等业务。目前,中车氢能产业园已具有年产100MW电堆、100MW氢能动力系统及其关键零部件的生产能力。
4月,中车氢能的400kW级大功率燃料电池系统“氢龙二号”顺利启程交付客户;同月,搭载中车氢能110kW氢燃料电池系统的KLQ4250FCEV5氢能重卡上榜了工信部第369批《道路机动车辆生产企业及产品公告》,为子公司未来拓宽道路交通领域的市场奠定了坚实的基础。
而中车工业研究院的发展方向为:以氢能为主线,构建基于中车新能源产业基础技术架构,推动中车相关技术协同发展并形成综合解决方案。自2017年开始研发大功率燃料电池系统,已具备高效隔离型双向变流技术以及通用型系统模组设计等系列燃料电池技术、基于高效节能的多能源耦合控制技术、基于长续航需求的高密度储氢技术、氢能源调车机车应用标准化技术等多项研发成果。
11月14日,在第十六届中国国际现代化铁路技术装备展览会上,中车大功率氢燃料电池混合动力机车“亮相”,可根据用户需求,配置由不同类型、不同功率的氢能源燃料电池系统和动力电池组成的动力包,实现功率拓展,达到一车多“变”、一车多“用”,差异化满足不同牵引需求。
作为中国高端装备制造业的“金名片”,中国中车正在由装备制造商向系统解决方案提供商转变。客观来看,国内的氢能轨道交通还处在发展的初期,巨大的行业前景还有待挖掘。中国中车将与国鸿氢能、国创氢能、国氢科技、氢晨科技等燃料电池企业一同共享氢能轨道交通领域的广阔蓝海。
向上游氢气制储加延伸
今年氢能行业最大的特点是上游制氢端却爆发出强劲的生命力。新能源风光制氢一体化项目的签约和开工带动了电解水制氢设备市场的快速扩大,核心材料及生产装备迎来快速发展的新机遇。
在此形势下,中车顺势而为积极布局氢能装备,主要研发方向包括碱性电解水制氢技术、制氢电源、制氢系统零部件、储氢设施,并对其他前沿制氢技术保持关注。旗下主要有株洲所、中车山东风电、中车时代电气、永济电机、中车四方所等子公司在进行产品研发及订单交付。
★ 中车株洲所
中国中车旗下一级子公司中车株洲电力机车研究所有限公司(简称“株洲所”),立足交通和能源领域,积淀了“算法、器件、材料”三大内核技术,打造了八大产业板块,从事风电整机研制与销售、智能运维,风电场、光伏电站等新能源项目的开发、建设、运营、转让,及清洁能源综合系统解决方案的研究与应用,同时承接储能系统、综合能源、电气化公路、制氢系统等新能源业务板块。
11月1日,在第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)展览会,中车株洲所柔性绿电制氢系统隆重亮相。制氢系统配备全控型IGBT制氢电源、宽功率调节碱性电解槽、一分离纯化装置,功率调节范围可达20%-110%,直流电耗≤4.4 kWh/Nm?H?,适用于强并网、弱并网、离网、直流耦合等多种可再生能源制氢场景。
★ 中车山东风电
中国中车旗下中车山东风电拥有各型风力发电机组生产能力和风电场咨询、评估、建设、运营、维护等全方位服务体系及水电解制氢装备和风光氢储一体化系统解决方案。
10月17日,中车山东风电在CWP2023北京国际风能大会发布了CRQ系列1500标方碱性水电解制氢系统平台,该平台单槽产量覆盖1000-1500标方,具有安全稳定、自动高效、智慧领先等特点,可满足化工冶炼、交通、钢铁、建筑等领域的减碳需求。
中车山东风电公司位于新疆奇台县喇嘛湖梁工业园区的绿氢制甲醇项目正在建设中,总投资116.4亿元,一期规划实现园区年产400套智能风电机组设备、200套风电塔架、300套大标方电解水制氢装备、400套机舱罩导流罩、400套电气系统,建成“绿氢绿色甲醇一期5万吨工程”。
★ 中车时代电气
中国中车旗下中车时代电气,2008年进入风电领域,目前已实现全国200余个风场、6000余台变流器批量应用。公司立足交通和能源双赛道,实现光伏、风电、海工、储能、制氢等领域解决方案的多点开花。
7月4日,中车时代电气成功中标国家能源集团国华投资宁东50万千瓦光伏制氢项目清水营制氢站项目,将提供16套IGBT全控制氢电源。这是公司IGBT制氢电源继三峡纳日松项目、康明斯佛山项目、远景能源赤峰项目后再次斩获的项目。中车时代电气为行业提供电网接入更加友好、系统转换效率更高、模块化简统设计、电氢协同控制性能更优、系统更低能耗的制氢电源产品,持续推动绿氢产业发展。
除上述三家之外,中车旗下永济电机深度参与国内首台氢能机车的研制工作,为其配套的牵引电机结构紧凑、重量轻、不仅有效节约车下空间,还可显著提高整车的可靠性;中车长江集团目前正在开展液氢储运装备及配套设施系列关键技术研究。
10月17日,中车启航新能源技术有限公司成立,分别由中国中车及旗下中车株洲电力机车研究所有限公司、中车山东风电有限公司共同持股,占股分别为60%、20%、20%。中车启航的经营范围不仅涵盖风力发电机组及零部件销售、光伏设备及元器件销售,还涉及站用加氢及储氢设施销售。这一定程度上是中车走向“制储运加用”全产业链布局的信号灯。
总的来看,氢能轨道列车领域的较量才刚刚开始,制氢装备市场已经燃起硝烟,中国中车将依托旗下子公司不断扩大自身在全国的氢能版图,又一个巨无霸企业冉冉升起。